KR20230047358A - 3차원의 기하학적 아트 토이들 - Google Patents

Abstract

제1 토이 부재들 및 제2 토이 부재들을 포함하는 기하학적 아트 토이들이 제공된다. 제1 토이 부재들은 사면체들로 형성되고, 일부 실시예들에서, 크래들에 위치되는 자석을 포함하여, 자석이 제1 토이 부재의 제1 면과 제2 면을 통해 제1 극성을 교대로 나타내도록 한다. 제2 토이 부재들은 또한 사면체들로 형성되고, 일부 실시예들에서, 크래들에 위치되는 자석을 포함하여, 자석이 제2 토이 부재의 제1 면과 제2 면을 통해 제1 극성과 다른 제2 극성을 교대로 나타내도록 한다.

Description

3차원의 기하학적 아트 토이들

기하학에서, 사면체는 여섯 개의 모서리들과 네 개의 삼각형 표면들을 갖고, 이들 중 세 개가 네 개의 코너들 또는 꼭지점들의 각각에서 만나는 다각형의 입체 도형이다. 사면체는, 모든 다른 다각형의 입체 도형들이 복수의 사면체들로 분해될 수 있다는 점에서, 독특하다. 따라서, 복수의 사면체들을 서로에 대해 조작하거나 조립함으로써, 다수의 상이한 다각형의 입체 형상들 및/또는 구성들이 생성될 수 있다. 상이한 응용 분야들에서, 이러한 복수의 사면체들은 다각형 입체들의 학습을 위한 교육용 디바이스(educational device)로, 또는 엔터테인먼트(entertainment)나 오락(amusement)에 사용될 수 있는 퍼즐(puzzle)이나 토이(toy)로 볼 수 있다. 또한, 일부 사람들은 다른 사람들이 보도록 표시될 수 있는 아트의 형태로 형성될 수 있는 다양한 다각형의 입체 형상들 또는 구성들을 볼 수 있다. 임의의 이러한 응용 분야들에서, 임의의 다양한 구성들에서 복수의 사면체들을 안정적으로 유지하는 것이 바람직할 수 있다.

따라서, 개선된 교육용 디바이스들, 퍼즐들, 및 토이들에 대한 요구가 있다.

본 개시는 교육용 디바이스들, 퍼즐들 등을 포함하는, 기하학적 아트 토이들(geometric art toys)을 제공한다.

본 개시의 일 양태에 따르면, 기하학적 아트 토이가 제공된다. 기하학적 아트 토이는 사면체들로 형성되는 복수의 제1 토이 부재들을 포함하고, 각 제1 토이 부재는 크래들(cradle)에 위치되는 자석(magnet)(예: 이동 가능하게 위치됨)을 가져서, 자석이 제1 토이 부재의 제1 면과 제2 면을 통해 제1 극성(polarity)을 교대로 나타내도록 한다. 기하학적 아트 토이는 또한 사면체로 형성되는 복수의 제2 토이 부재들을 포함하고, 각 제2 토이 부재는 크래들에 위치되는 자석(예: 이동 가능하게 위치됨)을 가져서, 자석이 제2 토이 부재의 제1 면과 제2 면을 통해 제1 극성과 다른 제2 극성을 교대로 나타내도록 한다. 복수의 제1 토이 부재들 및 복수의 제2 토이 부재들은 함께 연결되어, 제1 구성에서, 하나의 제1 토이 부재의 자석이 하나의 제2 토이 부재의 자석과 그들의 제1 면들을 통해 자기적으로 결합하도록 하고, 제2 구성에서, 하나의 제1 토이 부재의 자석이 다른 하나의 제2 토이 부재의 자석과 그들의 제2 면들을 통해 자기적으로 결합하도록 한다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재 및 제2 토이 부재의 크래들은 각각의 제1 토이 부재 또는 제2 토이 부재의 사면체 외부 셸(shell) 내부에 각각 위치될 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 복수의 제1 토이 부재들 및 복수의 제2 토이 부재들은 사면체들로 형성되는 열두 개의 토이 부재들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 복수의 제1 토이 부재들 및 복수의 제2 토이 부재들은 제1 토이 부재들 중 하나, 제2 토이 부재들 중 하나, 제2 토이 부재들 중 다른 하나, 및 제1 토이 부재들 중 다른 하나의 순서로 플렉서블하게(flexibly) 연결될 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재의 자석은 각 제1 토이 부재에서의 유일한 자석일 수 있고, 각 제2 토이 부재의 자석은 각 제2 토이 부재에서의 유일한 자석일 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재는 제1 토이 부재의 제3 면을 통해 제1 극성 또는 제2 극성 중 하나를 나타내도록 구성되는 제2 자석을 더 포함할 수 있고, 각 제2 토이 부재는 제2 토이 부재의 제3 면을 통해 제1 극성 또는 제2 극성 중 다른 하나를 나타내도록 구성되는 제2 자석을 더 포함할 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 크래들은 자석이 이동하는 캐비티(cavity)를 형성할 수 있고, 캐비티는 제1 면 및 제2 면과 인접할 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 크래들은 내부에 형성되는 트랙(track)을 포함할 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 트랙은 내부에 형성되는 아치형(arcuate) 표면을 가질 수 있고, 아치형 표면은 자석을 수용하도록 구성될 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 제1 토이 부재 및 제2 토이 부재의 각각에서, 디바이더(divider)가 크래들을 제1 크래들 및 제2 크래들로 구분할 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 디바이더는 외부 셸의 제1 부분 및 제2 부분을 결합시키도록 구성되는 결합 구조를 포함할 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재의 자석은 제1 크래들에 위치될 수 있고, 각 제2 토이 부재의 자석의 제2 크래들에 위치될 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 트랙은 각각 제1 토이 부재 및 제2 토이 부재와 일체로 형성될 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재는 트랙 내에 자석을 유지하도록 구성되는 유지 부재를 포함할 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 유지 부재는 각각 제1 토이 부재 또는 제2 토이 부재의 제3 면으로부터 멀리 연장되는 돌기(protrusion)일 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 자석은 크래들 내에서 회전하는 원통 자석(cylinder magnet)일 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 크래들은 제1 면, 제2 면, 및 제3 면의 꼭짓점에 인접하여 배치되는 부분적으로 구형인 서포트(support)를 포함할 수 있고, 여기서, 각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 자석은 부분적으로 구형인 서포트 내에서 회전하는 구형 자석(spherical magnet)이다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 각 제1 토이 부재에서, 구형 자석은 제1 면, 제2 면, 및 제3 면을 통해 제1 극성을 교대로 나타낼 수 있고, 각 제2 토이 부재에서, 구형 자석은 제1 면, 제2 면, 및 제3 면을 통해 제2 극성을 교대로 나타낼 수 있다.

여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 복수의 제1 토이 부재들은 복수의 제2 토이 부재들과 체결되어, 각 제1 토이 부재가 다른 제1 토이 부재 및 하나의 제2 토이 부재에 직접적으로 플렉서블하게 연결되도록 할 수 있다.

본 개시의 다른 양태에 따르면, 루프(loop)로 연결되는 열두 개의 토이 부재들을 포함하는 기하학적 아트 토이를 위한 토이 부재가 제공된다. 토이 부재는 제1 면, 제2 면, 제3 면, 및 제4 면을 갖는 사면체 외부 셸을 포함하고, 제1 면은 제4 면과 직각을 이룬다. 토이 부재는 또한 제1 면 및 제2 면 또는 제3 면 중 적어도 하나에 인접하여 사면체 외부 셸 내부에 위치되는 크래들, 및 제1 면 및 제2 면 또는 제3 면 중 적어도 하나를 통해 제1 극성을 나타내도록 크래들에 배치되는 자석을 포함한다. 여기에 기술되는 임의의 실시예들에서, 자석은 이동하거나 고정될 수 있다.

본 항목은 이하의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 단순화된 형태의 개념들의 선택을 소개하기 위해 제공된다. 본 항목은 청구된 주제의 주요 특징들을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 결정하는 데 도움을 주기 위한 것이 아닙니다.

본 개시의 전술된 양태들 및 수반되는 많은 이점들은 첨부된 도면들과 함께 취해질 때 이하의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해되는 바와 같이 더 쉽게 인식될 것이다.
도 1a는 제1 구성에서 보여지는, 본 개시의 특징들을 갖는 대표적인 기하학적 아트 토이의 사시도이다;
도 1b는 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 다른 사시도이다;
도 2a는 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 일부로 사용될 수 있는 대표적인 실시예의 토이 부재의 사시도이다;
도 2b는 토이 부재가 사면체의 형상으로 형성되기 전의 도 2a에 도시된 토이 부재의 단순화된 개략적인 평면도이다;
도 2c는 토이 부재가 사면체의 형상으로 형성되기 전의 도 2a에 도시된 토이 부재의 다른 단순화된 개략적인 평면도이다;
도 2d는 토이 부재가 사면체의 형상으로 형성되기 전의 도 2a에 도시된 토이 부재의 또 다른 단순화된 개략적인 평면도이다;
도 3a는 하나 이상의 제1 자석들을 포함하는, 도 2a에 도시된 토이 부재의 단순화된 개략적인 평면도이다;
도 3b는 하나 이상의 제2 자석들을 포함하는, 도 2a에 도시된 토이 부재의 단순화된 개략적인 평면도이다;
도 4a는 제1 플렉서블 커넥터(flexible connector)로 서로에 이동 가능하게 연결되는 도 2a에 도시된 두 개의 토이 부재들의 단순화된 개략적인 평면도이다;
도 4b는 제2 플렉서블 커넥터로 서로에 이동 가능하게 연결되는 도 2a에 도시된 두 개의 토이 부재들의 단순화된 개략적인 평면도이다;
도 4c는 제3 플렉서블 커넥터로 서로에 이동 가능하게 연결되는 도 2a에 도시된 두 개의 토이 부재들의 단순화된 개략적인 평면도이다;
도 5는 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 단순화된 개략적인 평면도이며, 기하학적 아트 토이는 하나 이상의 제1 플렉서블 커넥터들, 하나 이상의 제2 플렉서블 커넥터들, 및 하나 이상의 플렉서블 커넥터들로 서로에 이동 가능하게 연결되는 복수의 토이 부재들을 포함한다;
도 6은 제2 구성에서 보여지는, 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 사시도이다;
도 7은 제3 구성에서 보여지는, 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 사시도이다;
도 8은 제4 구성에서 보여지는, 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 사시도이다;
도 9는 제5 구성에서 보여지는, 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 사시도이다;
도 10은 제6 구성에서 보여지는, 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 사시도이다;
도 11은 제7 구성에서 보여지는, 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이의 사시도이다;
도 12는 도 1a에 도시된 복수의 기하학적 아트 토이들을 포함하는 대표적인 토이 어셈블리의 사시도이다;
도 13a는 본 개시의 다른 대표적인 실시예에 따른 기하학적 아트 토이의 토이 부재의 개략적인 사시도이다;
도 13b는 본 개시의 다른 양태에 따른, 도 13a의 토이 부재의 다른 개략적인 사시도이다;
도 14a는 본 개시의 대표적인 실시예에 따른 도 13a의 복수의 토이 부재들을 포함하는 기하학적 아트 토이의 세그먼트의 개략도이다;
도 14b는 대표적인 극성 구성에서 보여지는, 도 14a의 기하학적 아트 토이의 세그먼트의 개략도이다;
도 14c는 다른 대표적인 극성 구성에서 보여지는, 도 14a의 기하학적 아트 토이의 세그먼트의 개략도이다;
도 14d는 또 다른 대표적인 극성 구성에서 보여지는, 도 14a의 기하학적 아트 토이의 세그먼트의 개략도이다;
도 14e는 또 다른 대표적인 극성 구성에서 보여지는, 도 14a의 기하학적 아트 토이의 세그먼트의 개략도이다;
도 15a는 본 개시의 대표적인 실시예에 따른 토이 부재의 부분 분해 단면도이다;
도 15b는 도 15a의 토이 부재의 부분 후방 단면도이다;
도 15c는 도 15a의 토이 부재의 제1 부분의 평면도이다;
도 15d는 도 15a의 토이 부재의 제1 부분의 후방 단면도이다;
도 15e는 도 15a의 토이 부재의 제2 부분의 저면도이다;
도 15f는 도 15a의 토이 부재의 제2 부분의 배면도이다;
도 16a는 본 개시의 일 양태에 따른, 도 15a의 토이 부재들 중 두 개 사이의 대표적인 상호 작용을 보여주는 단면도이다;
도 16b는 본 개시의 일 양태에 따른, 도 16a의 두 개의 토이 부재들 사이의 다른 대표적인 상호 작용을 보여주는 단면도이다;
도 17a는 일 양태에 따른, 본 개시의 다른 대표적인 실시예에 따른 기하학적 아트 토이의 토이 부재의 개략적인 사시도이다;
도 17b는 다른 양태에 따른, 도 17a의 토이 부재의 개략적인 사시도이다;
도 17c는 또 다른 양태에 따른, 도 17a의 토이 부재의 개략적인 사시도이다;
도 18a는 본 개시의 대표적인 실시예에 따른 도 17a의 복수의 토이 부재들을 포함하는 기하학적 아트 토이의 세그먼트의 개략도이다;
도 18b는 대표적인 극성 구성에서 보여지는, 도 18a의 기하학적 아트 토이의 세그먼트의 개략도이다;
도 19a는 본 개시의 다른 대표적인 실시예에 따른 토이 부재의 개략적인 평면도이다;
도 19b는 도 19a의 토이 부재의 개략적인 배면도이다;
도 19c는 도 19a의 토이 부재의 개략적인 우측면도이다;
도 20a는 일 양태에 따른, 본 개시의 또 다른 대표적인 실시예에 따른 기하학적 아트 토이의 토이 부재의 개략적인 사시도이다;
도 20b는 다른 양태에 따른, 도 20a의 토이 부재의 개략적인 사시도이다;
도 20c는 일 양태에 따른, 본 개시의 또 다른 대표적인 실시예에 따른 기하학적 아트 토이의 토이 부재의 개략적인 사시도이다; 그리고
도 20d는 다른 양태에 따른, 도 20c의 토이 부재의 개략적인 사시도이다.

도 1a는 본 개시의 대표적이고 비제한적인 실시예에 따른 3차원의 기하학적 아트 토이(10)(여기에서는 종종 단순히 “아트 토이”라고도 지칭됨)의 사시도이다. 또한, 도 1b는 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 다른 사시도이다. 특히, 도 1b는 아트 토이(10)의 특정 특징들을 보다 명확하게(가상선으로) 도시하고 있다.

아트 토이(10)의 디자인은 원하는 대로 다양하게 변형될 수 있다. 특정 실시예들에서, 도시된 바와 같이, 아트 토이(10)는 서로에 이동 가능하게, 예컨대, 힌지식으로(hingedly), 연결되는 복수의 토이 부재들(12)(이들 중 일부 및/또는 이들의 부분들이 도 1b에 가상선으로 도시되어 있음)로 구성된다. 예를 들어, 그러한 한 실시예에서, 아트 토이(10)는 두 개의 인접한 토이 부재들(12)에 각각 이동 가능하게 연결되는 열두 개의 토이 부재들(12)을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 토이 부재들(12)의 각각은 사면체(또는 밑면이 있는 3-면 피라미드)의 형상으로 형성될 수 있다. 대안적으로, 아트 토이(10)는 열두 개보다 더 많거나 더 적은 토이 부재들(12)을 포함할 수 있고, 토이 부재들(12) 중 하나 이상이 두 개 이상의 인접한 부재들(12) 또는 오직 하나의 인접한 토이 부재(12)에 이동 가능하게 연결될 수 있고/거나, 토이 부재들(12) 중 하나 이상이 다른 적절한 형상으로 형성될 수 있다.

개요로서, 여기에서 보다 상세하게 후술되는 바와 같이, 아트 토이(10)는 복수의 대안적인 구성들에서 선택적이고 안정적으로 위치되도록 설계된다. 또한, 여기에 예시되는 바와 같이, 그러한 다양한 구성들은 구성의 중심을 통해 연장되는 하나 이상의 축들에 대해 실질적으로 대칭일 수 있다. 보다 구체적으로, 도시된 바와 같이, 아트 토이(10)가 복수의 대안적인 구성들에 선택적이고 안정적으로 위치될 수 있도록, 아트 토이(10)는 서로에 연결되고 서로에 대해 이동 가능한 복수의 토이 부재들(12)을 포함한다. 예를 들어, 도 1a 및 도 1b는 제1 구성, 즉, 정육면체(cube) 구성으로 위치되는 아트 토이(10) 및/또는 토이 부재들(12)을 도시한다. 또한, 토이 부재들(12)의 각각이 하나 이상의 인접한 토이 부재들(12)에 이동 가능하게, 예컨대, 힌지식으로 연결되는 것에 더하여, 토이 부재들(12)의 각각은 또한 아트 토이(10) 및/또는 토이 부재들(12)이 복수의 대안적인 구성들 중 임의의 구성으로 위치될 때 아트 토이(10) 및/또는 토이 부재들(12)을 서로에 대해 효과적으로 안정시키도록 위치되고 배향되는 하나 이상의 자석들(14)(이들 중 두 개의 자석들(14)은 도 1a에서 가상선으로 도시됨)을 포함한다.

또한, 여기에서 제공되는 바와 같이, 특정 실시예들에서, 복수의 아트 토이들(10)은 토이 어셈블리(1200)(도 12에 도시됨)의 일부로서 함께 이용될 수 있다. 즉, 복수의 아트 토이들(10)은 다양한 다른 구성들로 선택적이고 안정적으로 위치될 수 있는 토이 어셈블리(1200)를 형성하기 위해 함께 선택적으로 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 보다 상세하게 후술되는 바와 같이, 자석들(14)의 정확한 포지셔닝(positioning) 및 배향은, 아트 토이들(110)의 각각이 여기에 기술되는 다양한 개별 구성들 중 임의의 구성으로 위치될 수 있게 하고, 후속적으로, 다양한 추가 대안적인 구성들로 선택적이고 안정적으로 위치될 수 있는 토이 어셈블리(1200)를 제공하기 위해 하나 이상의 추가 아트 토이들(10)에 선택적이고 안정적으로 결합될 수 있게 한다.

일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 토이 부재들(12)의 각각은 하나 이상의 자석들(14)의 포지셔닝 및 배향을 제외하고는, 실질적으로 동일한 크기 및 디자인일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 토이 부재들(12)의 각각은 네 개의 삼각형 표면들(16) 및 여섯 개의 모서리들(18)을 갖는 사면체로 형성될 수 있고, 이는 아트 토이(10)가 정육면체 내에 내부 공극들 또는 공동들이 없는 정육면체 구성으로 위치될 수 있도록 하는 크기이다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 아트 토이(10)는 각 토이 부재(12)의 표면들(16) 중 하나 이상이 포함되는 하나 이상의 디자인들 또는 인디시아(indicia)를 포함할 수 있다.

도 1a에 더 도시된 바와 같이, 사용자가 아트 토이(10)를, 예를 들어, 예술 작품으로, 전시하고자 할 때, 아트 토이(10)는 아트 토이(10), 즉, 토이 부재들(12)을 표면(26), 예컨대, 지면, 벽, 천장, 테이블 상판, 카운터 상판, 또는 다른 표면에 대해 지지하는 데 사용될 수 있는 디스플레이(display) 서포트, 예컨대, 디스플레이 베이스(display base)(22), 디스플레이 박스(display box)(23), 및/또는 디스플레이 행거(display hanger)(24)를 더 포함할 수 있다.

디스플레이 서포트, 예컨대, 디스플레이 베이스(22), 디스플레이 박스(23), 및/또는 디스플레이 행거(24)는 아트 토이(10)를 표면(26)에 대해 지지할 수 있는 임의의 적절한 디자인을 가질 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 실시예들에서, 디스플레이 베이스(22)는, 예를 들어, 못들 또는 나사들로, 표면(26) 상에 배치 및/또는 부착될 수 있는 직사각형 또는 정사각형 플레이트일 수 있다. 추가적으로, 디스플레이 베이스(22)는 아트 토이(10)를 표면(26)에 대해 지지하기 위해 아트 토이(10)의 자석들(14)과 상호 작용하는 하나 이상의 서포트 자석들(22M)(가상선으로 도시됨)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 베이스(22)가 아트 토이(10)의 전시를 방해하지 않도록, 디스플레이 베이스(22)는 아트 토이(10)보다 크지 않은 크기이다.

디스플레이 박스(23)는, 예를 들어, 못들 또는 나사들로, 표면(26) 상에 배치 및/또는 부착될 수 있는 직사각형 또는 정사각형 박스일 수 있다. 추가적으로, 디스플레이 박스(23)는 원하는 대로 아트 토이(10)를 효과적으로 수용하고 전시할 수 있는 크기 및 형상의 오프닝(opening)을 가질 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 디스플레이 행거(24)는 표면(26) 상에 장착될 수 있는 후크(hook)일 수 있다. 추가적으로 및/또는 대안적으로, 디스플레이 행거(24)는 아트 토이(10)의 중량을 지지하기에 충분한 인장 강도(tensile strength)를 갖는 얇은 스트링(string) 또는 로프(rope)를 포함할 수 있다. 게다가, 일 실시예에서, 디스플레이 행거(24)는 아트 토이(10)의 표면들 중 하나 이상에 선택적으로 또는 고정적으로 고정될 수 있는 커넥터(28)와 맞물리도록 구성될 수 있다. 커넥터(28)는 아트 토이(10)가 표면(26)에 대해 안정적으로 지지될 수 있도록 하는 임의의 적절한 디자인을 가질 수 있다. 예를 들어, 커넥터(28)는, 아트 토이(10)가 원하는 대로 전시될 때 아트 토이(10)의 상부, 하부, 및/또는 측부들에서 선택적으로 아트 토이(10)를 지지하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 행거 부재들을 포함할 수 있다.

도 2a는 도 1a에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 일부로서 사용될 수 있는 일 실시예의 토이 부재(212)의 사시도이다. 예를 들어, 상술된 바와 같이, 아트 토이(10)는 하나 이상의 자석들(14)(예를 들어, 도 1a에 도시됨)의 포지셔닝 및 배향을 제외하고는, 실질적으로 동일한 크기 및 디자인의 열두 개의 토이 부재들(212)로 구성될 수 있다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)는 네 개의 삼각형 표면들, 즉, 제1 표면(216A), 제2 표면(216B), 제3 표면(216C) 및 제4 표면(216D), 및 여섯 개의 모서리들, 즉, 제1 모서리(218A), 제2 모서리(218B), 제3 모서리(218C), 제4 모서리(2180), 제5 모서리(218E) 및 제6 모서리(218F)를 갖는 사면체로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 한 단위의 길이 측정을 베이스로 사용하여, 모서리들(218A 내지 218F)은, 한(1) 단위인 제1 모서리(218A), 한(1) 단위인 제2 모서리(218B), 2의 제곱근(“12) 단위들인 제3 모서리(218C), 3의 제곱근의 절반(√3/2) 단위들인 제4 모서리(2180), 3의 제곱근의 절반(√3/2) 단위들인 제5 모서리(218E), 및 3의 제곱근의 절반(√3/2) 단위들인 제6 모서리(218F)가 있는 크기일 수 있다. 이러한 디자인으로, 상술된 바와 같이, 열두 개의 토이 부재들(212), 즉, 열두 개의 사면체들은 도 1b에 도시된 바와 같이, 정육면체 내에 내부 공극들 또는 공동들이 없는 정육면체 구성으로 효과적으로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 토이 부재(212)의 제1 표면(216A)은 한(1) 단위인 제1 모서리(218A), 한(1) 단위인 제2 모서리(218B), 및 2의 제곱근(“12) 단위들인 제3 모서리(218C)에 의해 경계가 형성될 수 있으며, 여기서, 제1 표면(216A)은 정육면체의 외부 표면들 중 하나의 삼각형 절반을 형성할 수 있다. 추가적으로, 아트 토이(10) 및/또는 토이 부재들(212)이 정육면체 구성으로 위치될 때, 토이 부재(212)의 다른 표면들(216B, 216C, 2160)은 정육면체의 내부로 연장되도록 배향될 수 있다. 대안적으로, 모서리들(218A 내지 218F)은 서로에 대해 상이한 길이로 디자인될 수 있다.

용어들 "제1 표면", "제2 표면", "제3 표면", 및 "제4 표면"의 사용은 단지 설명의 목적들 및 예시의 용이함을 위한 것이며, 표면들(216A 내지 216D) 중 임의의 것이 "제1 표면", "제2 표면", "제3 표면", 및/또는 "제4 표면"으로 지칭될 수 있음이 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 용어들 "제1 모서리", "제2 모서리", "제3 모서리", "제4 모서리", "제5 모서리", 및 "제6 모서리"의 사용은 단지 설명의 목적들 및 예시의 용이함을 위한 것이며, 모시리들(218A 내지 218F) 중 임의의 것이 "제1 모서리", "제2 모서리", "제3 모서리", "제4 모서리", "제5 모서리", 및/또는 "제6 모서리"로 지칭될 수 있음이 또한 이해되어야 한다.

도 2b는 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성되기 전의 도 2a에 도시된 토이 부재(212)의 단순화된 개략적인 평면도이다. 보다 상세하게는, 도 2b는 토이 부재(212)가 실제로 사면체의 형상으로 위치 및/또는 형성되기 전에, 토이 부재(212)를 형성하기 위한 템플릿으로서 사용될 수 있는 표면들(216A 내지 216D) 및 모서리들(218A 내지 218F)의 서로에 대한 2차원 레이아웃을 도시하고 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제1 모서리(218A)로 라벨링된(labeled) 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 도 2b에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제2 모서리(218B)로 라벨링된 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다. 더욱이, 도 2b에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제6 모서리(218F)로 라벨링된 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다.

상술된 바와 같은 모서리들(218A 내지 218F)의 각각의 길이들, 및 삼각형 표면들(216A 내지 216D)의 각각의 크기에 더하여, 도 2b는 또한 인접한 모서리들(218A 내지 218F)의 각각의 사이에 존재하는 각도들을 도시하고 있다. 보다 구체적으로, 상세하게 상술된 바와 같은 크기들을 갖는 여섯 개의 모서리들(218A 내지 218F)로, 모서리들(218A 내지 218F) 사이의 각도들은 다음과 같다: (i) 제1 모서리(218A)와 제2 모서리(218B) 사이의 제1 각도(230A)는 대략 90 도이고; (ii) 제1 모서리(218A)와 제3 모서리(218C) 사이의 제2 각도(230B)는 대략 45 도 이고; (iii) 제2 모서리(218B)와 제3 모서리(218C) 사이의 제3 각도(230C)는 대략 45 도이고; (iv) 제3 모서리(218C)와 제4 모서리(2180) 사이의 제4 각도(2300)는 대략 35.26 도이고; (v) 제3 모서리(218C)와 제5 모서리(218E) 사이의 제5 각도(230E)는 대략 35.26 도이고; (vi) 제1 모서리(218A)와 제5 모서리(218E) 사이의 제6 각도(230F)는 대략 54.74 도이고; (vii) 제2 모서리(218B)와 제4 모서리(2180) 사이의 제7 각도(230G)는 대략 54.74 도이고; (viii) 제4 모서리(2180)와 제5 모서리(218E) 사이의 제8 각도(230H)는 대략 109.47 도이고; (ix) 제1 모서리(218A)와 제6 모서리(218F) 사이의 제9 각도(230I)는 대략 54.74 도이고; (x) 제2 모서리(218B)와 제6 모서리(218F) 사이의 제10 각도(230J)는 대략 54.74 도이고; (xi) 제4 각도(2180)와 제6 각도(218F) 사이의 제11 각도(230K)는 대략 70.53 도이며; (xii) 제5 모서리(218E)와 제6 모서리(218F) 사이의 제12 각도(230L)는 대략 70.53 도이다.

용어들 "제1 각도" 내지 "제12 각도"는 단지 설명의 목적들 및 예시의 용이함을 위한 것이며, 각도들(230A 내지 230L) 중 임의의 것이 "제1 각도" 내지 "제12 각도" 중 임의의 것으로 지칭될 수 있음이 이해되어야 한다.

추가적으로, 도 2b에 도시된 바와 같은 2차원 레이아웃으로부터 사면체의 형상으로 토이 부재(212)를 형성함에 있어서, 사면체, 즉, 토이 부재(212)는 중공의(hollow) 내부로 형성될 수 있다. 대안적으로, 토이 부재(212)는 다른 방식으로 사면체의 형상으로 형성될 수 있고/으며, 토이 부재(212)는 중공의 내부 없이 형성될 수 있다.

도 2c는 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성되기 전의 도 2a에 도시된 토이 부재(212)의 다른 단순화된 개략적인 평면도이다. 보다 상세하게는, 도 2c는 토이 부재(212)가 실제로 사면체의 형상으로 위치 및/또는 형성되기 전에, 토이 부재(212)를 형성하기 위한 템플릿으로서 사용될 수 있는 표면들(216A 내지 2160) 및 모서리들(218A 내지 218F)의 서로에 대한 대안적인 2차원 레이아웃을 도시하고 있다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제2 모서리(218B)로 라벨링된 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 도 2c에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제3 모서리(218C)로 라벨링된 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다. 더욱이, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제5 모서리(218E)로 라벨링된 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다.

도 2d는 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성되기 전의 도 2a에 도시된 토이 부재(212)의 또 다른 단순화된 개략적인 평면도이다. 보다 상세하게는, 도 2d는 토이 부재(212)가 실제로 사면체의 형상으로 위치 및/또는 형성되기 전에, 토이 부재(212)를 형성하기 위한 템플릿으로서 사용될 수 있는 표면들(216A 내지 2160) 및 모서리들(218A 내지 218F)의 서로에 대한 다른 대안적인 2차원 레이아웃을 도시하고 있다.

도 2d에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제1 모서리(218A)로 라벨링된 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 도 2d에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제3 모서리(218C)로 라벨링된 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다. 더욱이, 도 2d에 도시된 바와 같이, 토이 부재(212)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제4 모서리(2180)로 라벨링된 두 개의 모서리들이 단일 모서리로서 함께 위치될 것임이 이해되어야 한다.

도 3a는 토이 부재, 즉, 도 2a에 도시된 바와 같은 토이 부재(212)와 유사한 제1 토이 부재(312A)의 단순화된 개략적인 평면도이며, 제1 토이 부재(312A)는 하나 이상의 제1 자석들(314A)을 포함한다. 일 실시예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 토이 부재(312A)는 세 개의 제1 자석들(314A)을 포함할 수 있고, 하나의 제1 자석(314A)은 제1 표면(316A), 제3 표면(316C), 및 제4 표면(3160)의 각각에 결합된다(예: 인접하여 위치됨, 물리적으로 부착(예: 접착)됨, 유지됨 등). 대안적으로, 제1 토이 부재(312A)는 세 개보다 더 많거나 더 적은 자석들(314A)을 포함할 수 있고/거나, 제1 자석들(314A) 중 하나 이상이 제1 토이 부재(312A)의 다른 표면에 결합될 수 있다.

제1 자석들(314A)의 크기, 형상, 배향, 및 극성은 제1 토이 부재(312A) 및/또는 아트 토이(10)(도 1a에 도시됨)의 특정 요건들에 적합하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 자석들(314A)은 도시된 바와 같이 배향되는 막대 자석들(bar magnets)일 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 북극들(“N”으로 표시됨) 및 남극들(“S”로 표시됨)이 배향될 수 있다. 보다 구체적으로, 이 실시예에서, (i) 제1 표면(316A)에 결합되는 제1 자석(314A)은 북극이 제3 모서리(318C)를 향하도록 배향되고; (ii) 제3 표면(316C)에 결합되는 제1 자석(314A)은 남극이 제2 모서리(318B)를 향하도록 배향되며; (iii) 제4 표면(3160)에 결합되는 제1 자석(314A)은 북극이 제3 모서리(318C)를 향하도록 배향된다. 대안적으로, 제1 자석들(314A)은 다른 디자인을 가질 수 있고/거나, 제1 자석들(314A)은 도 3a에 상세하게 도시된 것과 다른 방식으로, 즉, 제1 자석들(314A)에 대해 다른 극성을 달성하도록 배향될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 제1 자석들(314A)의 각각은 적어도 대략 1 파운드의 자기 강도를 갖도록 디자인될 수 있다. 대안적으로, 제1 자석들(314A)은 다른 자기 강도를 나타내도록 디자인될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 토이 부재(312A)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제1 자석들(314A)의 각각은 제1 토이 부재(312A)의 내부 내의 제1 토이 부재(312A)의 표면(즉, 내측 표면)에 결합될 수 있다. 이 디자인으로, 제1 자석들(314A)은 사용자에게 보이지 않을 수 있고, 따라서, 제1 토이 부재(312A) 및/또는 아트 토이(10)의 외관에 영향을 미치지 않을 수 있다. 대안적으로, 제1 토이 부재(312A)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제1 자석들(314A) 중 하나 이상은 제1 토이 부재(312A)의 외측 또는 외부 표면에 결합될 수 있다.

도 3b는 토이 부재, 즉, 도 2a에 도시된 바와 같은 토이 부재(212)와 유사한 제2 토이 부재(312B)의 단순화된 개략적인 평면도이며, 제2 토이 부재(312B)는 하나 이상의 제2 자석들(314B)을 포함한다. 일 실시예에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 토이 부재(312B)는 세 개의 제2 자석들(314B)을 포함할 수 있고, 하나의 제2 자석(314B)은 제1 표면(316A), 제3 표면(316C), 및 제4 표면(3160)의 각각에 결합된다. 대안적으로, 제2 토이 부재(312B)는 세 개보다 더 많거나 더 적은 제2 자석들(314B)을 포함할 수 있고/거나, 제2 자석들(314B) 중 하나 이상이 제2 토이 부재(314B)의 다른 표면에 결합될 수 있다.

제2 자석들(314B)의 크기, 형상, 배향, 및 극성은 제2 토이 부재(312B) 및/또는 아트 토이(10)(도 1a에 도시됨)의 특성 요건들에 적합하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제2 자석들(314B)은 도시된 바와 같이 배향되는 막대 자석들일 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 북극들(“N”으로 표시됨) 및 남극들(“S”로 표시됨)이 배향될 수 있다. 보다 구체적으로, 이 실시예에서, (i) 제1 표면(316A)에 결합되는 제2 자석(314B)은 남극이 제3 모서리(318C)를 향하도록 배향되고; (ii) 제3 표면(316C)에 결합되는 제2 자석(314B)은 북극이 제2 모서리(318B)를 향하도록 배향되며; (iii) 제4 표면(3160)에 결합되는 제2 자석(314B)은 남극이 제3 모서리(318C)를 향하도록 배향된다. 대안적으로, 제2 자석들(314B)은 다른 디자인을 가질 수 있고/거나, 제2 자석들(314B)은 도 3b에 구체적으로 도시된 것과 다른 방식으로, 즉, 제2 자석들(314B)에 대해 다른 극성을 달성하도록 배향될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 제2 자석들(314B)의 각각은 적어도 대략 1 파운드의 자기 강도를 갖도록 디자인될 수 있다. 대안적으로, 제2 자석들(314B)은 다른 자기 강도를 나타내도록 디자인될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 토이 부재(312B)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제2 자석들(314B)의 각각은 제2 토이 부재(312B)의 내부 내의 제2 토이 부재(312B)의 표면(즉, 내측 표면)에 결합될 수 있다. 이 디자인으로, 제2 자석들(314B)은 사용자에게 보이지 않을 수 있고, 따라서, 제2 토이 부재(312B) 및/또는 아트 토이(10)의 외관에 영향을 미치지 않을 수 있다. 대안적으로, 제2 토이 부재(312B)가 사면체의 형상으로 형성될 때, 제2 자석들(314B) 중 하나 이상은 제2 토이 부재(312B)의 외측 또는 외부 표면에 결합될 수 있다.

도 3a에 도시된 제1 토이 부재(312A)와 도 3b에 도시된 제2 토이 부재(312B)를 비교함에 있어서, 제1 토이 부재(312A)의 제1 자석들(314A)의 배향 및 극성은 제2 토이 부재(312B)의 제2 자석들(314B)의 배향 및 극성과 실질적으로 정반대임이 이해되어야 한다. 이 디자인으로, 아트 토이(10)를 형성하기 위해 복수의 제1 토이 부재들(312A)과 복수의 제2 토이 부재들(312B)의 특정 가동 결합과 관련하여, 여기에서 보다 상세하게 후술되는 바와 같이, 아트 토이(10)는 여기에 예시된 바와 같은 대안적인 구성들의 각각에서 안정적으로 위치되고 유지될 수 있다.

더욱이, 여기에 추가로 제공되는 바와 같이, 제1 토이 부재(312A)의 제1 자석들(314A) 및 제2 토이 부재(312B)의 제2 자석들(312B)의 정확한 포지셔닝 및 배향은, 조립된 아트 토이(10)(도 1에 도시됨)가 후속적으로 다양한 추가 대안적인 구성들에 선택적이고 안정적으로 위치될 수 있는 토이 어셈블리(1200)(도 12에 도시됨)를 제공하기 위해 하나 이상의 추가 아트 토이들(10)에 선택적이고 안정적으로 결합될 수 있게 한다.

추가적으로, 용어들 “제1 토이 부재” 및 “제2 토이 부재”의 사용은 단지 설명의 목적들 및 예시의 용이함을 위한 것이며, 토이 부재들(312A, 312B) 중 임의의 것이 “제1 토이 부재” 및/또는 “제2 토이 부재”로 지칭될 수 있음이 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 용어들 “제1 자석들” 및 “제2 자석들”의 사용은 단지 설명의 목적들 및 예시의 용이함을 위한 것이며, 자석들(314A, 314B) 중 임의의 것이 “제1 자석들” 및/또는 “제2 자석들”로 지칭될 수 있음이 이해되어야 한다.

도 4a는 제1 플렉서블 커넥터(430A), 예컨대, 제1 힌지로 서로에 이동 가능하게 연결되는 두 개의 토이 부재들, 즉, 도 3a에 도시된 두 개의 제1 토이 부재들(312A)의 단순화된 개략적인 평면도이다. 보다 구체적으로, 도 4a는 제1 플렉서블 커넥터(430A)가 하나의 제1 토이 부재(312A)의 제2 모서리(418A)를 다른 제1 토이 부재(312A)의 제2 모서리(418B)와 함께 이동 가능하게 결합하는 데 이용되는 것을 도시하고 있다. 다른 방식으로 설명하면, 두 개의 제1 토이 부재들(312A)이 실질적으로 서로에 인접하여 위치되어 서로에 연결될 때, 제1 플렉서블 커넥터(430A)가 인접한 제1 토이 부재들(312A)의 제2 모서리들(418B)을 함께 이동 가능하게 연결하도록 위치된다.

제1 플렉서블 커넥터(430A)는 인접한 제1 토이 부재들(312A)이 제1 토이 부재들(312A)의 각각의 제2 모서리들(418B)을 따라 서로에 대해 피봇하게 하는 임의의 적합한 디자인을 가질 수 있다. 예를 들어, 특정한 비배타적인 대안적인 실시예들에서, 제1 플렉서블 커넥터(430A)는 상이한 유형들의 테이프 및/또는 비닐 스티커들과 같은 플렉서블 접착제로 형성될 수 있다. 대안적으로, 제1 플렉서블 커넥터(430A)는 다른 적합한 방식으로 형성될 수 있다.

도 4b는 제2 플렉서블 커넥터(430B), 예컨대, 제2 힌지로 서로에 이동 가능하게 연결되는 두 개의 토이 부재들, 즉, 도 3b에 도시된 두 개의 제2 토이 부재들(312B)의 단순화된 개략적인 평면도이다. 보다 구체적으로, 도 4b는 제2 플렉서블 커넥터(430B)가 하나의 제2 토이 부재(312B)의 제1 모서리(418A)를 다른 제2 토이 부재(312B)의 제1 모서리(418A)와 함께 이동 가능하게 결합하는 데 이용되는 것을 도시하고 있다. 다른 방식으로 설명하면, 두 개의 제2 토이 부재들(312B)이 실질적으로 서로에 인접하여 위치되어 서로에 연결될 때, 제2 플렉서블 커넥터(430B)가 인접한 제2 토이 부재들(312B)의 제1 모서리들(418A)을 함께 이동 가능하게 연결하도록 위치된다.

제2 플렉서블 커넥터(430B)는 인접한 제2 토이 부재들(312B)이 제2 토이 부재들(312B)의 각각의 제1 모서리들(418A)을 따라 서로에 대해 피봇하게 하는 임의의 적합한 디자인을 가질 수 있다. 예를 들어, 특정한 비배타적인 대안적인 실시예들에서, 제2 플렉서블 커넥터(430B)는 상이한 유형들의 테이프 및/또는 비닐 스티커들과 같은 플렉서블 접착제로 형성될 수 있다. 대안적으로, 제2 플렉서블 커넥터(430B)는 다른 적합한 방식으로 형성될 수 있다.

도 4c는 제3 플렉서블 커넥터(430C), 예컨대, 제3 힌지로 서로에 이동 가능하게 연결되는 두 개의 토이 부재들, 즉, 도 3a의 제1 토이 부재(312A)와 도 3b에 도시된 제2 토이 부재(312B)의 단순화된 개략적인 평면도이다. 보다 구체적으로, 도 4c는 제3 플렉서블 커넥터(430C)가 제1 토이 부재(312A)의 제1 모서리(418A)를 제2 토이 부재(312B)의 제2 모서리(418B)와 함께 이동 가능하게 연결하는 데 이용된다. 다른 방식으로 설명하면, 제1 토이 부재(312A)와 제2 토이 부재(312B)가 실질적으로 서로에 인접하여 위치되어 서로에 연결될 때, 제3 플렉서블 커넥터(430C)가 제1 토이 부재(312A)의 제1 모서리(418A)와 인접한 제2 토이 부재(312B)의 제2 모서리(418B)를 함께 이동 가능하게 연결하도록 위치된다.

제3 플렉서블 커넥터(430C)는 인접한 제1 토이 부재(312A)와 제2 토이 부재(312B)가 토이 부재들(312A, 312B)의 각각의 제1 모서리(418A)와 제2 모서리(418B) 각각을 따라 서로에 대해 피복하게 하는 임의의 적합한 디자인을 가질 수 있다. 예를 들어, 특정한 비배타적인 대안적인 실시예들에서, 제3 플렉서블 커넥터(430B)는 상이한 유형들의 테이프 및/또는 비닐 스티커들(또는 다른 적합한 재료들로 형성되는 스티커들)과 같은 플렉서블 접착제로 형성될 수 있다. 대안적으로, 제3 플렉서블 커넥터(430C)는 다른 적합한 방식으로 형성될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c를 서로 함께 볼 때, (i) 각 제1 토이 부재(312A)가 제1 모서리(418A)를 따라 인접한 제2 토이 부재(312B)(즉, 제1 토이 부재(312)와 인접함)의 제2 모서리(418B)에 플렉서블하게 연결될 수 있음(즉, 제3 플렉서블 커넥터(430C)로)이 이해되어야 한다.

용어들 “제1 플렉서블 커넥터”, “제2 플렉서블 커넥터”, 및 “제3 플렉서블 커넥터”의 사용은 단지 설명의 목적들 및 예시의 용이함을 위한 것이며, 플렉서블 커넥터들(430A, 430B, 430C) 중 임의의 것이 “제1 플렉서블 커넥터”, “제2 플렉서블 커넥터”, 및/또는 “제3 플렉서블 커넥터”로서 지칭될 수 있음이 이해되어야 한다.

도 5는 도 1에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 단순화된 개략적인 평면도이다. 도시된 바와 같이, 기하학적 아트 토이(10)는 복수의 토이 부재들, 즉, 도 3a에 도시된 복수의 제1 토이 부재들(312A) 및 도 3b에 도시된 복수의 제2 토이 부재들(312B)을 포함하며, 이들은 하나 이상의 제1 플렉서블 커넥터들(430A), 하나 이상의 제2 플렉서블 커넥터들(430B), 및 하나 이상의 제3 플렉서블 커넥터들(430C)을 이용하여 서로에 이동 가능하게 연결된다. 보다 구체적으로, 도 5는 아트 토이(10)의 형성에 있어서 서로에 대한 토이 부재들(312A, 312B)의 일반적인 개략적 레이아웃의 한 실시예를 도시하고 있다. 상술된 바와 같이, 그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 제1 플렉서블 커넥터들(430A)의 각각은 두 개의 제1 토이 부재들(312A)을 함께 이동 가능하게 연결하는 데 이용되고, 하나 이상의 제2 플렉서블 커넥터들(430B)의 각각은 두 개의 제2 토이 부재들(312B)을 함께 이동 가능하게 연결하는 데 이용되며, 하나 이상의 제3 플렉서블 커넥터들(430C)의 각각은 하나의 제1 토이 부재(312A)와 하나의 제2 토이 부재(312B)를 함께 이동 가능하게 연결하는 데 이용된다. 도 5는 2차원 도면으로 3차원 연결 방식을 도시하고 있으므로, 도면의 양 단부들에 도시된 제3 플렉서블 커넥터들(430C)은 실제로, 단일 제3 플렉서블 커넥터(430C)임이 이해되어야 한다. 추가적으로, 명료함의 목적들을 위해, 즉, 인접한 토이 부재들(312A, 312B) 사이의 다양한 연결들이 보다 명확하게 설명될 수 있도록, 개별 토이 부재들(312A, 312B)은 서로로부터 이격되어 있고 플렉서블 커넥터들(430A, 430B, 430C)로부터 이격되어 있는 것으로 도시되어 있음이 이해되어야 한다. 또한, 제1 토이 부재(312A)의 제1 자석들(314A) 및 제2 토이 부재(312B)의 제2 자석들(314B)은 명료함의 목적들을 위해 도 5로부터 생략되었다.

도 5에 도시된 실시예에서, 아트 토이(10)는 여섯 개의 제1 토이 부재들(312A) 및 여섯 개의 제2 토이 부재들(312B)을 포함한다. 추가적으로, 도시된 바와 같이, 제1 토이 부재들(312A)의 각각은 다른 하나의 제1 토이 부재(312A)에 이동 가능하게 연결되고(즉, 제1 플렉서블 커넥터(430A)로), 하나의 제2 토이 부재(312B)에 이동 가능하게 연결되며(즉, 제3 플렉서블 커넥터(430C)로); 제2 토이 부재들(312B)의 각각은 다른 하나의 제2 토이 부재(312B)에 이동 가능하게 연결되고(즉, 제2 플렉서블 커넥터(430B)로), 하나의 제1 토이 부재(312A)에 이동 가능하게 연결된다(즉, 제3 플렉서블 커넥터(430C)로). 대안적으로, 아트 토이(10)는 여섯 개보다 더 많거나 더 적은 제1 토이 부재들(312A), 여섯 개보다 더 많거나 더 적은 제2 토이 부재들(312B)을 포함할 수 있고/거나, 토이 부재들(312A, 312B)는 다른 방식으로 서로에 이동 가능하게 연결될 수 있다. 추가적으로, 이 실시예에서, 아트 토이(10)는 총 열두 개의 플렉서블 커넥터들(430A, 430B, 430C)을 포함한다. 보다 구체적으로, 도시된 바와 같이, 아트 토이(10)는 세 개의 제1 플렉서블 커넥터들(430A), 세 개의 제2 플렉서블 커넥터들(430B), 및 여섯 개의 제3 플렉서블 커넥터들(430C)을 포함한다. 대안적으로, 아트 토이(10)는 열두 개보다 더 많거나 더 적은 플렉서블 커넥터들(430A, 430B, 430C)을 포함할 수 있고/거나, 아트 토이(10)는 도 5에 상세하게 도시된 것과 다른 수들의 개별 플렉서블 커넥터들(430A, 430B, 430C)을 포함할 수 있다.

도 6 내지 도 11은 아트 토이(10)에 대한 다양한 다른 잠재적인 구성들을 도시하고 있다. 여기에서 상술된 바와 같은 자석들(314A, 314B) 및 플렉서블 커넥터들(430A, 430B, 430C)의 특정 포지셔닝 및 배향으로, 아트 토이(10)는 개시 및/또는 도시된 다른 잠재적인 구성들 중 임의의 것으로 안정적으로 유지될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 6은 도 1에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 사시도이고, 기하학적 아트 토이(10)는 제2 구성으로 있고; 도 7은 도 1에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 사시도이고, 기하학적 아트 토이(10)는 제3 구성으로 있고; 도 8은 도 1에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 사시도이고, 기하학적 아트 토이(10)는 제4 구성으로 있고; 도 9는 도 1에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 사시도이고, 기하학적 아트 토이(10)는 제5 구성으로 있고; 도 10은 도 1에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 사시도이고, 기하학적 아트 토이(10)는 제6 구성으로 있으며; 도 11은 도 1에 도시된 기하학적 아트 토이(10)의 사시도이고, 기하학적 아트 토이(10)는 제7 구성으로 있다.

아트 토이(10)의 사용 동안, 개별 토이 부재들(12)은 사용자가 아트 토이(10)를 개시된 구성들 중 임의의 것으로 형성할 수 있도록 서로에 대해 빠르고 쉽게 이동되고 조작될 수 있다. 더욱이, 상술된 바와 같이, 토이 부재들(12)의 각각 내의 자석들(14)의 포지셔닝, 배향, 및 극성은 아트 토이(10)가 임의의 그러한 구성들에서 안정적으로 유지되게 한다. 이와 같이, 아트 토이(10) 및 토이 부재들(12)은 다각형 입체들의 학습을 위한 교육용 디바이스, 엔터테인먼트나 오락에 사용될 수 있는 퍼즐이나 토이, 및/또는 다른 사람들이 볼 수 있도록 전시될 수 있는 예술 작품으로 보여 질 수 있다.

도 12는 도 1에 도시된 복수의 기하학적 아트 토이들(10)을 포함하는 토이 어셈블리(1200)의 사시도이다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 토이 어셈블리(1200)는 네 개의 기하학적 아트 토이들(10)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 토이 어셈블리(1200)는 네 개보다 더 많거나 더 적은 아트 토이들(10)을 포함하도록 디자인될 수 있다.

추가적으로, 일 실시예에서, 토이 어셈블리(1200) 내의 기하학적 아트 토이들(10)의 각각은 실질적으로 동일한 디자인이다. 또한, 기하학적 아트 토이들(10)의 각각은 도시되고 상술된 바와 같은 다양한 대안적은 구성들로 선택적이고 안정적으로 위치될 수 있다.

더욱이, 자석들(314A, 314)(도 3a 및 도 3b에 각각 도시됨)의 정확한 포지셔닝, 배향, 및 극성에 기반하여, 기하학적 아트 토이들(10)은 선택적이고 안정적으로, 즉, 자기적으로 함께 결합되어, 토이 어셈블리(1200)를 갖는 추가 대안적인 구성들을 형성할 수 있다. 추가적으로, 그러한 다양한 추가 대안적인 실시예들은 구성의 중심을 통해 연장되는 하나 이상의 축들에 대해 실질적으로 대칭일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 기하학적 아트 토이들(10)이 추가 대안적인 구성들 중 일부를 형성하기 위해 함께 결합되기 전에, 기하학적 아트 토이들(10)의 각각은 동일한 개별 구성으로 위치될 수 있다. 대안적으로, 기하학적 아트 토이들(10)이 추가 대안적인 구성들 중 다른 것을 형성하기 위해 함께 결합되기 전에, 기하학적 아트 토이들(10) 중 하나 이상은 다른 개별 구성들로 위치될 수 있다.

아트 토이(10) 및/또는 토이 어셈블리(1200)의 개발 동안, 4의 배수의 다수의 아트 토이들(10)을 이용하는 것이 깔끔한 복잡성 계열에 속하는 토이 어셈블리(1200)를 생성한다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 토이 어셈블리(1200)에의 점점 더 많은 아트 토이들(10)의 추가, 및 아트 토이들(10)의 각각 내의 자석들(314A, 314B)의 정확한 포지셔닝 및 배향으로, 토이 어셈블리(1200)가 거의 무한한 수의 안정적인 구성들로 조작될 수 있음이 추가로 이해되어야 한다.

일부 대표적인 실시예들에서, 본 개시의 기하학적 아트 토이들은 이들은 각 이동 자석(moving magnet)이 두 개 이상의 방향들 등으로, 토이 부재의 두 개 이상의 면들을 통해 주어진 극성을 나타내는 방식으로 이동하도록(예: 시프트(shift), 슬라이드(slide), 회전(rotate) 등) 구성되는 하나 이상의 자석들을 포함한다. 다시 말해, 기하학적 아트 토이의 사면체 토이 부재는 그 토이 부재와 연관된 하나 이상의 자석들이 이동하도록 구성되며, 이로써, 그 사면체 토이 부재의 두 개 이상의 면들을 통해 극성(예: 북 극성 또는 남 극성, 양 극성 또는 음 극성 등)을 나타낸다. 예를 들어, 이동 자석은 인접한 토이 부재의 자석(예: 이동 자석)에 의해 생성되는 자기장과 같은, 근처 자기장의 존재에 응답하여 이동하도록 구성된다.

그러한 실시예들에서, 각 이동 자석은 유리하게는 복수의 고정 자석들(fixed magnets)(비이동 자석들)을 시뮬레이트한다. 예를 들어, 열두 개의 사면체 토이 부재들만을 갖는 일부 대표적인 기하학적 아트 토이들에서, 각 토이 부재는 하나의 단일 이동 자석을 포함하고, 즉, 기하학적 아트 토이에 총 열두 개의 이동 자석들이 있다. 각 이동 자석의 이동으로 인해, 그러한 실시예들은 유리하게는 24 개, 36 개, 또는 다른 수의 고정 자석들을 갖는 기하학적 아트 토이들의 기능을 시뮬레이트한다.

하나 이상의 이동 자석들을 갖는 기하학적 아트 토이들의 대표적이고 비제한적인 실시예들을 설명하기 전에, 본 개시는 상술된 실시예들과 관련하여 기술된 특징들의 임의의 조합을 갖는 실시예들을 포함하여, 이 개념의 다양한 구현들을 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 기하학적 아트 토이는 하나 이상의 이동 자석들을 갖는 하나 이상의 토이 부재들을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 기하학적 아트 토이의 모든 토이 부재들은 적어도 하나의 이동 자석을 포함한다(예: 하나, 두 개, 또는 세 개의 이동 자석들). 일부 실시예들에서, 하나 이상의 토이 부재들은 적어도 하나의 이동 자석을 포함하는 한편(예: 하나, 두 개, 또는 세 개의 이동 자석들), 다른 토이 부재들은 임의의 이동 자석을 포함하지 않는다(예: 모든 토이 부재들보다는 적은 적어도 하나의 토이 부재가 이동 자석을 포함함). 일부 실시예들에서, 이동 자석들은 각 토이 부재의 유일한 자석들이다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 토이 부재들은 추가 기능 및 엔터테인먼트를 제공하기 위해, 적어도 하나의 이동 자석 및 하나 이상의 고정 자석들을 포함한다. 본 개시는 상술된 대표적인 실시예들의 임의의 조합을 갖는 추가 실시예들을 포함한다.

도 13a 및 도 13b는 정반대로 자화된 단일 이동 자석(1312)을 갖는 대표적인 실시예의 사면체 토이 부재(1310)를 개략적으로 도시하고 있다. 사면체 토이 부재(1310)는 네 개의 면들 A, B, C, 및 D를 갖고, 면들 B 및 D는 시야에서 가려진다. 일부 실시예들에서, A 및 D 면들(즉, 제1 몇 및 제4 면)은 서로에 대해 직각을 이루고, A 면 또는 D 면 중 하나는 다른 하나보다 상대적으로 더 크고, B 및 C 면들은 실질적으로 서로 동일한 크기이다. 도시된 실시예에서, 자석(1312)은 길이 방향(longitudinal) 축(1317)을 중심으로 회전할 수 있는 방식으로 사면체 외부 셸(1316) 내부에 위치된다.

일반적으로, 자석(1312)은 사면체 토이 부재(1310) 내부에서 제어되지 않는 방식으로 이동하도록 허용되지 않는다. 오히려, 사면체 토이 부재(1310)에는, 이동 자석(1312)이 제어되는 영역 내에서 이동하게 하면서 이동 자석(1312)을 두 개 또는 세 개의 면들에 인접하게 유지하는 하나 이상의 내부 구조들(예: 크래들)이 제공된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 토이 부재(1310)에는, 내부 크래들, 트랙, 슬롯(slot), 컴퍼트먼트(compartment), 캐비티, 서포트 등이 제공된다. 자석(1312)이 제어되는 영역 내에서 이동하게 하는 대표적인 구조들은 후술된다.

도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 이동 자석(1312)은 축(1317)을 중심으로 외부 셸(1316)에 대해 이동할 수 있도록 면들 A 및 B에 인접한다. 도 13a에서, 자석(1312)의 북쪽 부분은 면 A(굵은선으로 표시됨)에 인접해 있다. 비교해 보면, 도 13b에서, 자석(1312)은 북쪽 부분이 면 B(굵은선으로 표시됨)에 인접하도록 축(1317)을 중심으로 회전했다. 자석의 이러한 이동의 결과로서, 자석(1312)의 북쪽 및 남쪽 모두는 면 A 또는 B에 인접하여 위치될 수 있다. 따라서, 자석(1312)은 면 A 또는 B를 통해 제1 극성(예: 양 극성 또는 음 극성)을 교대로 나타낼 수 있다. 유리하게는, 이것은 단일 이동 자석(1312)이 복수의 고정 자석들을 시뮬레이트할 수 있게 한다.

도 13a 및 도 13b의 실시예는 대표적이고, 제한적이지 않다. 일부 실시예들에서, 자석(1312)은 원통 자석, 디스크 자석(disc magnet), 구형 자석, 또는 다른 자석 유형이다. 일부 실시예들에서, 자석(1312)은 면 A 또는 면 B를 통해 제1 극성을 교대로 나타내기 위해 외부 셸(1316)에 대해 병진 이동, 시프트, 슬라이드, 또는 굴러 떨어진다(tumble). 일부 실시예들에서, 자석(1312)은 하나 이상의 방향으로, 예를 들어, 구형 자석(1312)의 경우, 중심을 중심으로 회전한다. 이것은 유리하게는 자석이 두 개 이상의 면들, 예컨대, 세 개의 면들을 통해 극성을 교대로 나타낼 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 자석(1312)은 상이한 면들에 인접하여, 예컨대, 면들 A 및 C, A 및 D, D 및 C, B 및 D, 또는 D 및 C에 인접하여 위치된다. 일부 실시예들에서, 자석(1312)은 두 개 이상의 면들에 인접하여, 예컨대, 면들 A, B, 및 C에 인접하여 위치된다. 일부 실시예들에서, 자석(1312)은 세 개의 면들이 만나는 꼭짓점(예: 면들 A, B, 및 C가 만남)에 인접하여 위치된다.

일부 실시예들에서, 본 개시의 기하학적 아트 토이들은 향상된 엔터테인먼트를 제공하고/하거나, 제조 비용을 절감하고/하거나, 다른 이점을 위해, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같은 하나 이상의 이동 자석 토이 부재들(1310)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 기하학적 아트 토이들은 둘 이상의 상이한 유형들의 이동 자석 토이 부재(예: 제1 유형 및 제2 유형)를 포함하고, 각 유형은 상이한 면들을 통해 자석 극성을 교대로 나타내도록 구성되는 상이한 이동 자석 구성을 갖는다. 후술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 상이한 이동 자석 토이 부재 유형들은 하나 이상의 구성들(예: 도 6 내지 도 12에 도시된 구성들 중 임의의 하나 이상)로 토이 부재들의 선택적 자기 결합을 가능하게 하도록 배치된다.

도 14a는 정렬된 어레인지먼트(arrangement)의 플렉서블하게 연결된 “A-유형” 및 “B-유형” 이동 자석 사면체 토이 부재들(1410A 및 1410B)을 갖는 기하학적 토이 부재(1400)의 대표적인 세그먼트를 개략적으로 도시하고 있으며, 이들의 각각은 하나의 이동 자석(1412) 및 선택적 고정 자석(1406)을 포함한다. 도 13a 및 도 13b의 토이 부재(1310)와 같이, 각 토이 부재(1410)는 네 개의 면들 A, B, C, 및 D를 포함한다. 이동 자석들(1412)의 배치를 제외하고는, A-유형 및 B-유형 토이 부재들(1410)은 구조적으로 동일하다, 즉, 동일한 사면체 크기 및 형상을 갖는다. 마찬가지로, 이동 자석들(1412)은 A-유형 및 B-유형 토이 부재들(1410) 사이에서 동일하다. 도시된 실시예에서, A-유형 토이 부재들(1410A)은 B-유형 토이 부재들(1410B)과 구조적으로 유사하지만, A-유형 및 B-유형 토이 부재들(1410)의 자석들 사이의 극성들 차이는 두 개 이상의 토이 부재들(1402)이 서로 가까이 배치될 때 발생한다. 일부 실시예들에서, 모든 A-유형 토이 부재(1410A)가 다른 모든 A-유형 토이 부재(1410A)와 동일한 자기 극성 구성을 갖는 것은 아니고/거나, 모든 B-유형 토이 부재(1410B)가 다른 모든 B-유형 토이 부재(1410B)와 동일한 자기 극성 구성을 갖는 것은 아니다. 일부 실시예들에서, A-유형 토이 부재들(1410A)는 B-유형 토이 부재들(1410B)에 대해 추가적인 차이점들을 갖는다.

도시된 실시예에서, 각 A-유형 토이 부재(1410A)는 그의 A 및 B 면들에 인접하여 위치되는 하나의 이동 자석(1412)을 포함하고, 이동 자석(1412)은 토이 부재(1410A) 내에서의 제어된 이동의 결과로 A 및 B 면들을 통해 제1 극성(예: 양 극성)을 교대로 나타내도록 구성된다. 이동 자석(1412)의 포지셔닝을 위한 대표적인 구조는 후술된다. 각 B-유형 토이 부재(1410B)는 그의 A 및 C 면들에 인접하여 위치되는 하나의 이동 자석(1412)을 포함하고, 이동 자석(1412)은 토이 부재(1410B) 내에서의 제어된 이동의 결과로 A 및 C 면들을 통해 제2 극성을 교대로 나타내도록 구성되며, 제2 극성은 제1 극성과 다르다(즉, 위에 제공된 예에서, 음 극성). 선택적 고정 자석(1414)은 A-유형 및 B-유형 토이 부재들(1410)의 각각에서 D 면에 인접하여 위치된다. 일부 실시예들에서, 선택적 고정 자석(1414)의 극성은 A-유형 및 B-유형 토이 부재들(1410) 사이에서 상이하다. 일부 실시예들에서, 선택적 고정 자석(1414)의 극성은 A-유형 및 B-유형 토이 부재들(1410) 사이에서 동일하다.

도 14a에 도시된 바와 같이, “A-유형” 및 “B-유형” 토이 부재들(1410)은 ABBA 순서로 정렬된다. 즉, A-유형 토이 부재(1410A)가 B-유형 토이 부재(1410B)에 플렉서블하게 연결되고(상술된 바와 같은 플렉서블 커넥터와 같은 것으로), 이는 다른 B-유형 토이 부재(1410B)에 플렉서블하게 연결되며, 이는 A-유형 토이 부재(1410A)에 연결된다. 도시된 비제한적인 실시예에서, 각 A-유형 토이 부재(1410A)의 B 측은 인접한 B-유형 토이 부재(1410B)의 C 측에 플렉서블하게 연결된다. 인접한 B-유형 토이 부재들(1410B)은, 인접한 B 측들이 플렉서블하게 연결되도록, 상이한 배향을 갖는다. 일부 실시예들에서, A-유형 토이 부재들(1410A)과 B-유형 토이 부재(1410B)는 여기에 기술되는 임의의 연결 방식으로 플렉서블하게 연결된다.

일부 실시예들에서, 도 14a의 ABBA 순서는 2 회 이상 반복된다. 예를 들어, 대표적인 실시예에서, 도 14a의 기하학적 아트 토이(1400)는 열두 개의 토이 부재들(1410)을 포함하고, 각각은 도시된 바와 같이 단일 이동 자석(1412)을 갖지만 선택적 고정 자석(1414)은 없다. 열두 개의 토이 부재들(1410)은 루프로 연결되고, 각 토이 부재(1410)는 두 개의 인접한 토이 부재들(1410)에 이동 가능하게 연결되며(상술된 바와 같음), ABBA 순서는 총 4 회 나타나서, 기하학적 아트 토이(1400)가 ABBAABBAABBA의 순서로 연결되는 열두 개의 토이 부재(1410)를 포함하게 한다.

도 14b는 도 14a의 기하학적 아트 토이(1400)의 대표적인 극성 구성을 도시하고 있다. 이 극성 구성은 대표적이고, 제한적이지 않다. 도 14b에 도시된 극성 구성은 도 14a에 도시된 이동 자석들(1412)에 의해 가능해진다. 즉, 토이 부재들(1410)이 서로에 인접하여 위치될 때(예: 도시된 바와 같이 플렉서블하게 연결됨), 이동 자석들(1412)(A-유형 토이 부재들(1410A) 및/또는 B-유형 토이 부재들(1410)에 있음) 중 하나 이상이 이동하여, 도시된 극성 구성이 달성되게 한다. 예를 들어, 도 14a를 다시 간략히 참조하면, 플렉서블하게 연결되는 토이 부재들(1410A 및 1410B)의 이동 자석들(1412)의 단순한 근접성은 이들 이동 자석들(1412) 중 하나 또는 둘 모두가 이들이 서로에 끌리도록 이동하게, 즉, 인접한 면들을 통해 반대 극성들을 나타내게 한다.

도 14b의 극성 구성은 이제 도 14a를 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다 각 A-유형 토이 부재(1410A)의 이동 자석(1412)은 A 및 B 면들의 각각을 통해 양 극성을 교대로 나타내도록 구성된다. C 면은 자화되지 않은 상태로 유지된다. D 면은 선택적 고정 자석(1414)에 의해 양 극성 또는 음 극성으로 자화된다. 각 B-유형 토이 부재(1410B)의 이동 자석(1412)은 A 및 C 면들의 각각을 통해 음 극성을 교대로 나타내도록 구성된다. B 면은 자화되지 않은 상태로 유지된다. D 면은 선택적 고정 자석(1414)에 의해 양 극성 또는 음 극성으로 자화된다.

상술되고 도 14b에 도시된 극성들이 주어지면, A-유형 및 B-유형 토이 부재들이 도 14a에 도시된 정렬된 조합으로 플렉서블하게 연결될 때, 각 A-유형 토이 부재(1410A)의 양으로-자화된 B 면은 인접한 B-유형 토이 부재(1410B)의 음으로-자화된 C 면과 자기적으로 결합된다(예: 기하학적 아트 토이(1400)가 도 6의 구성으로 조작될 때임). 또한, 인접한 B-유형 토이 부재들(1410B)의 자화되지 않은 B 면들은 서로와 자기적으로 결합되지 않는다. 마찬가지로, A-유형 토이 부재들(1410A)의 자화되지 않은 C 면들은 서로와 자기적으로 결합되지 않는다.

도 14c는 도 14a의 구성에 의해 가능해지는 다른 극성 구성을 도시하고 있다. 각 A-유형 토이 부재(1410A)의 이동 자석(1412)은 A 및 B 면들의 각각을 통해 음 극성을 교대로 나타내도록 구성된다. C 면은 자화되지 않은 상태로 유지된다. D 면은 선택적 고정 자석(1414)에 의해 양 극성 또는 음 극성으로 자화된다. 각 B-유형 토이 부재(1410B)의 이동 자석(1412)은 A 및 C 면들의 각각을 통해 양 극성을 교대로 나타내도록 구성된다. B 면은 자화되지 않은 상태로 유지된다. D 면은 선택적 고정 자석(1414)에 의해 양 극성 또는 음 극성으로 자화된다.

도 14d는 도 14a의 구성에 의해 가능해지는 다른 극성 구성을 도시하고 있다. 각 A-유형 토이 부재(1410A)의 이동 자석(141)은 A 면을 통해 음 극성을, 그리고 B 면을 통해 양 극성을 교대로 나타내도록 구성된다. C 면은 자화되지 않은 상태로 유지된다. D 면은 선택적 고정 자석(1414)에 의해 양 극성 또는 음 극성으로 자화된다. 각 B-유형 토이 부재(1410B)의 이동 자석(1412)은 A 면을 통해 양 극성을, 그리고 C 면을 통해 음 극성을 교대로 나타내도록 구성된다. B 면은 자화되지 않은 상태로 유지된다. D 면은 선택적 고정 자석(1414)에 의해 양 극성 또는 음 극성으로 자화된다.

도 14e는 도 14a의 구성에 의해 가능해지는 또 다른 극성 구성을 도시하고 있다. 각 A-유형 토이 부재(1410A)의 이동 자석(1412)은 A 면을 통해 양 극성을, 그리고 B 면을 통해 음 극성을 교대로 나타내도록 구성된다. C 면은 자화되지 않은 상태로 유지된다. D 면은 선택적 고정 자석(1414)에 의해 양 극성 또는 음 극성으로 자화된다. 각 B-유형 토이 부재(1410B)의 이동 자석(1412)은 A 면을 통해 음 극성을, 그리고 C 면을 통해 양 극성을 교대로 나타내도록 구성된다. B 면은 자화되지 않은 상태로 유지된다. D 면은 선택적 고정 자석(1414)에 의해 양 극성 또는 음 극성으로 자화된다.

도 14b 내지 도 14e의 구성들은 적어도 공통으로 다음과 같은 특징들을 갖는다. 첫째로, 토이 부재들(1410)의 각각은 적어도 두 개의 면들을 통해 극성을 교대로 나타내도록 구성되는 적어도 하나의 이동 자석(1412)(도 14a에 도시된 바와 같음)을 포함한다. 둘째로, 각 A-유형 토이 부재(1410A)와 각 B-유형 토이 부재(1410B)의 결합 면들은 반대 극성들을 갖는다. 결합 면들은 다음을 포함한다: A-유형 토이 부재들(1410A)의 A 면들과 B-유형 토이 부재(1410B)의 A 면들; 각 A-유형 토이 부재(1410A)의 B 면들과 각 B-유형 토이 부재(1410B)의 인접한(예: 플렉서블하게 연결된) C 면들.

도 14a 내지 도 14e에 도시된 A-유형 토이 부재들(1410A) 및 B-유형 토이 부재들(1410B)의 정렬된 조합은, 기하학적 아트 토이(1400)가 단지 열두 개의 이동 자석들(1412)들로 도 6 내지 도 12에 도시된 구성들의 각각에서 선택적이고 안정적으로 위치(즉, 자기적으로 유지)되게 한다. 다시 말하면, 도시된 정렬된 조합들은, 각 A-유형 토이 부재(1410A)가 하나 이상의 B-유형 토이 부재(1410B)와 자기적으로 결합되게 하여, 기하학적 아트 토이(1400)가 도 6 내지 도 12에 도시된 구성들의 각각에서 선택적이고 안정적으로 위치(즉, 자기적으로 유지)되도록 구성되게 한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 구성에서, 각 A-유형 토이 부재들(1410A)의 B 면은 플렉서블하게 연결되는 인접한 B-유형 토이 부재(1410B)의 C 면과 자기적으로 결합된다. 다른 예로서, 도 12에 도시된 구성에서, 각 A-유형 토이 부재(1410A)의 A 면은 B-유형 토이 부재(1410B)의 A 면과 자기적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 도 12에 도시된 구성에서, 일부 A-유형 토이 부재들(1410A)의 A 면은 두 개의 중간 토이 부재들(1402)(하나는 A-유형이고, 하나는 B-유형임)에 의해 분리되는 B-유형 토이 부재(1410B)의 A 면과 자기적으로 결합된다.

도 13a 내지 도 14e의 구성들을 가능하게 하는 대표적인 토이 부재들이 이제 설명될 것이다.

이제 도 15a 내지 도 15f를 함께 참조하면, 사면체 토이 부재(1510)는 하나 이상의 이동 자석들의 선택적 배치를 통해 도 14a 내지 도 14e의 극성 구성들 중 임의의 것을 달성하도록 구성될 수 있다. 도시된 대표적이고 비제한적인 실시예에서, 토이 부재(1510)는 함께 결합되도록(예: 결합 구조(1518)를 통해) 구성되는 제1 부분(1520)과 제2 부분(1540)에 의해 형성되는 사면체 외부 셸(1516)을 포함한다. 도 15a 및 도 15b의 비교는 제1 부분(1520)과 제2 부분(1540)의 결합을 예시한다. 토이 부재(1510)의 면들은 도 13a 내지 도 14e에 도시된 면들, 즉, 면들 A, B, C, 및 D에 대응한다. 대표적인 실시예에서, 제1 부분(1520)은 면들 A, B, 및 C를 제공하는 한편, 제2 부분(1540)은 면 D를 제공한다. 토이 부재(1510)는 대체로 중공이다, 즉, 외부 셸(1516)은 결합 구조(1518) 및 후술되는 추가 특징들을 포함하는 내부 캐비티(1519)를 정의한다. 도시된 실시예에서, 외부 셸(1516)은 플라스틱 또는 유사한 재료로 형성된다.

도 15a 내지 도 15f의 토이 부재(1510)는 대표적이고 비제한적이다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 외부 셸(1516)은 두 개의 부분들이 아니라 하나, 세 개, 또는 네 개의 부분들로, 예를 들어, 면들 A 및 B를 제공하는 제1 부분(1520), 면 C를 제공하는 제2 부분(1540), 및 면 D를 제공하는 제3 부분으로 형성된다. 마찬가지로, 외부 셸(1516)을 형성하는 부분들의 각각은 도 15a의 대표적인 실시예에 도시된 특정 면들 제공할 필요가 없다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 제1 부분(1520)과 제2 부분(1540)은 토이 부재(1510)의 상이한 면들을 제공한다, 즉, 제1 부분(1520)은 면들 B, C, 및 D를 제공하는 한편, 제2 부분(1540)은 면 A를 제공한다. 이러한 예들은 대표적이고, 제한적이지 않다.

도 15a의 분해 단면도 및 도 15b의 단면도를 참조하면, 토이 부재(1510)는 사면체 외부 셸(1516)의 내부에 배치되는 크래들(1570)을 포함하며, 이는 제1 크래들(1570A) 및 제2 크래들(1570B)을 포함한다. 제1 크래들(1570A)은 대체로 A 및 B 면들이 만나는 모서리(1522)를 따라 A 면(도 15c 참조)에 평행하게 이어진다. 이와 유사하게, 제2 크래들(1570B)은 A 및 C 면들이 만나는 모서리(1524)를 따라 이어진다. 일부 실시예들에서, 크래들은 제1 크래들(1570A 또는 1570B)만을 포함한다. 크래들(1570)은 후술되는 바와 같이, 제1 부분(1520) 및 제2 부분(1540)의 일부를 포함한다.

크래들(1570)은 하나 이상의 이동 자석들을 지지하도록 구성되어, 각 이동 자석이 이동하여 토이 부재(1502)의 제1 면 및 제2 면을 통해 자성을 교대로 나타낼 수 있게 한다. 예를 들어, 제1 크래들(1570A)은 이동 자석을 지지하도록 구성되어, 이동 자석이 A 및 B 면들 모두를 통해 제1 극성(예: 양 극성)을 나타낼 수 있게 한다. 이와 유사하게, 제2 크래들(1570B)은 이동 자석을 지지하도록 구성되어, 이동 자석이 A 및 C 면들 모두를 통해 제2 극성(예: 음 극성)을 나타낼 수 있게 한다.

크래들(1570)은, 예를 들어, 근접한 다른 자석에 반응하여(예: 다른 토이 부재에 위치되는 이동 자석), 이동 자석이 이동하거나 이동할 수 있는(예: 시프트, 슬라이드, 회전 등) 한정된 공간, 캐비티, 컴파트먼트 등을 형성함으로써, 이동 자석(들)이 적어도 제1 면 및 제2 면을 통해 자성을 교대로 나타내게 한다. 따라서, 크래들(1570)은 적어도 두 가지의 기능들을 수행한다. 첫째로, 크래들(1570)은 자성을 나타내도록 디자인되는 지정된 면들 근처에서, 즉, 이동 자석이 이들 면들 중 하나에 인접하여 위치되는 다른 자석 또는 철 엘리먼트(ferrous element)에 끌리도록 이들 면들에 충분히 가깝게, 이동 자석을 유지한다. 다시 말해, 크래들(1570)은 이동 자석이 캐비티(1519) 전체에서 제어되지 않은 방식으로 이동하는 것을 방지한다. 둘째로, 크래들(1570)은 이동 자석이 이동(예: 시프트, 슬라이드, 회전 등)하기에 충분한 공간을 제공하여, 이동 자석이 지정된 면들을 통해 하나 이상의 특정 극성들을 교대로 나타내게 할 수 있다. 다시 말해, 크래들(1570)은 이동 자석의 제한된 이동 범위를 허용하는 크기 및 형상이다.

도 15c 및 도 15d를 참조하면, 제1 부분(1520)이 이제 설명될 것이다. 제1 부분(1520)에서, 크래들(1570)은 측부 벽들(1572), 단부 벽들(1574), 및 크래들(1570)을 A 및 B 면들이 만나는 모서리(1522)를 따라 이어지는 제1 크래들1570A)와 A 및 C 면들이 만나는 모서리(1524)를 따라 이어지는 제2 크래들(1570B)로 구분하는 디바이더(1578)(이 실시예에서, 포스트(post))를 포함한다. 측부 벽들(1572) 및 단부 벽들(1574)은, A 면의 일부 및 B 또는 C 면의 일부(각각 제1 크래들(1570A) 및 제2 크래들(1570B)에 대한 것임)와 함께, 보유하도록 디자인되는 이동 자석(예: 이동 자석(1512))보다 약간 더 큰 크기의 슬롯 또는 트랙을 형성한다. 일부 실시예들에서, B 또는 C 면의 일부는 이동 자석을 특정 배향으로 유지하도록 구성되는 아치형 그루브(groove) 또는 오목부(depression)(1576)를 갖는다. 도 16을 참조한다. 디바이더(1578)는, 동일한 토이 부재(1510)가 A-유형 및 B-유형 토이 부재들을 형성하는 데 이용될 수 있기 때문에, 유용하다. 다시 말해, 대표적인 A-유형 토이 부재는 제1 크래들(1570A)에 위치되는 이동 자석(1512A)(즉, 하나의 이동 자석(1512A)만)을 포함하고, 대표적인 B-유형 토이 부재는 제2 크래들(1570B)에 위치되는 이동 자석(1512B)(즉, 하나의 이동 자석(1512B)만)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 크래들(1570)은 제1 부분(1520)에 일체로 형성되지만; 일부 실시예들에서, 크래들(1570)은 일체로 형성되지 않는다. 선택적으로, 디바이더(1578)는 도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 제1 부분(1520)을 제2 부분(1540)과 결합시키기 위한 결합 구조로서 두 개가 된다.

도 15e 및 도 15f를 참조하면, 제2 부분(1540)이 이제 설명될 것이다. 제2 부분(1540)은 D 면으로부터 멀리 연장되는 핀들(fins) 또는 돌기들로 형성되는 유지 부재(1542)를 포함하는 크래들(1570)의 부분들을 포함한다. 제2 부분(1540)이 도 15b에 도시된 바와 같이 제1 부분(1520)과 결합될 때, 유지 부재들(1542)들은 각각 크래들에 “뚜껑”을 형성하여, 이동 자석이 이동할 수 있는 캐비티를 형성하기 위해, 제1 부분(1520)의 측부 벽들(1572) 및 단부 벽들(1574)에 의해 형성되는 각각의 슬롯 또는 트랙을 향해 연장된다. 이를 돕기 위해, 각 유지 부재(1542)는 제1 부분(1520)의 모서리들(1522 및 1524)에 각각 대략 평행하도록 구성되는 원위(distal) 모서리(1544)를 갖는다. 제2 부분(1540)은 또한 선택적 고정 자석을 유지하도록 구성되는 선택적 시트(seat)(1546)를 포함한다.

따라서, 유지 부재들(1542), 측부 벽들(1572), 단부 벽들(1574), 및 디바이더(1578)는 적어도 하나의 이동 자석을 보유하도록 구성되는 실질적으로 한정된 공간을 갖는 크래들(1570)을 형성한다. 다시, 이동 자석은 토이 부재(1502)가 A-유형 토이 부재인 지 또는 B-유형 토이 부재인 지에 따라, 제1 크래들(1570A) 및/또는 제2 크래들(1570B)에 위치될 수 있다.

도 16a 및 도 16b는 각각 기하학적 아트 토이의 일부 이점들을 예시하기 위해, 인접한 A-유형 토이 부재(1610A) 및 B-유형 토이 부재(1610B)를 도시하고 있다. 각 토이 부재(1610A 및 1610B)는 도 15a 내지 도 15f의 토이 부재(1510)에 대해 도시된 바와 같이 구성된다. 또한, 각 토이 부재(1610A 및 1610B)는 각각의 크래들(1670A 및 1670B)에 위치되는 단일 이동 자석(1612A 및 1612B)를 포함하며, 따라서, A-유형 토이 부재(1610A)는 도 14a의 A-유형 토이 부재(1410A)와 유사하고, B-유형 토이 부재(1610B)는 도 14a의 B-유형 토이 부재(1410B)와 유사하다.

도 16a는 서로에 인접한 A 면들이 있는 인접한 토이 부재들(1610A 및 1610B)를 도시하고 있다. 이러한 상호 작용을 일으키는 기하학적 아트 토이의 어레인지먼트는 도 12의 정육면체 구성이다. 비교해 보면, 도 16b에서, A-유형 토이 부재(1610A)의 B 면은 B-유형 토이 부재(1610B)의 C 면과 인접해 있다. 이러한 상호 작용을 일으키는 기하학적 아트 토이의 어레인지먼트는 도 6의 구성이다.

도 16a를 참조하면, 토이 부재들의 근접성은 두 개의 이동 자석들(1612A 및 1612B)이 각각의 토이 부재들의 A 면들을 통해 서로에 작용하게 하며, 따라서, 각 이동 자석이 각각의 크래들(1670A 및 1670B)에서 이동하도록 한다. 따라서, 이 상호 작용의 대표적인 극성 결과는 다음과 같다: 이동 자석(1612B)은 A 면을 통해 음 극성을 나타내는 한편, 이동 자석(1612A)은 A 면을 통해 양 극성을 나타낸다. 이 극성 결과는 도 14b에 도시되어 있다. 결과적으로, 두 개의 이동 자석들은 서로를 끌어당겨 두 개의 토이 부재들의 A 면들을 함께 자기적으로 결합할 것이다. 일부 실시예들에서, 극성들은 역전된다, 즉, 이동 자석(1612B)은 A 면을 통해 양 극성을 나타내는 한편, 이동 자석(1612A)은 A 면을 통해 음 극성을 나타낸다.

이제 도 16b를 참조하면, 토이 부재들의 근접성은 다시 두 개의 이동 자석들이 서로에 작용하게 하지만, 이번에는 상이한 면들을 통해 작용하게 한다. 이 예에서, 이동 자석(1612A)은 A-유형 토이 부재(1610A)의 B 면을 통해 양 극성을 나타내고, 이동 자석(1612A)은 B-유형 토이 부재(1610B)의 C 면을 통해 음 극성을 나타낸다. 이러한 방식으로, 두 개의 이동 자석들이 서로를 끌어당겨, A-유형 토이 부재(1610A)의 B 면이 B-유형 토이 부재(1610B)의 C 면과 자기적으로 결합하도록 한다.

종합하면, 도 16a 및 도 16b는 이동 자석(예: 이동 자석(1612A))이 사면체 토이 부재의 제1 면(예: A 면) 및 제2 면(예: B 면)을 통해 제1 극성(예: 양 극성)을 교대로 나타낼 수 있는 방법의 일 예를 보여준다. 사실 상, 각 이동 자석(1612)은 두 개의 고정된 자석들을 시뮬레이트한다. 각 토이 부재의 크래들(1670)은 이러한 유리한 기능을 가능하게 한다.

도 17a 내지 도 17c는 정반대로 자화된 단일 이동 자석(1712)을 갖는 사면체 토이 부재(1710)의 다른 대표적인 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 토이 부재(1710)는 유리하게는, 이동 자석(1712)이 외부 셸에 대해 회전할 수 있고(예: 다른 자석에 반응하여), 세 개의 면들(A, B, 및 C 면들)을 통해 제1 극성을 교대로 나타낼 수 있도록, 구성된다. 이것은 더 큰 추가 기능(예: 하나 이상의 토이 부재들(1710)을 포함하는 복수의 기하학적 아트 토이들이 추가적인 방식들로 자기적으로 조립될 수 있음)을 가능하게 할 뿐만 아니라, 기하학적 아트 토이가 그 구성들(예: 도 6 내지 도 12의 구성들)의 각각에서 더 안정적이게 만든다. 이러한 이점들은 더 큰 사용자 즐거움에 기여한다.

도 18a는 도 17a 및 도 17b의 토이 부재(1710)와 유사한 복수의 사면체 토이 부재들(1810)을 갖는 기하학적 아트 토이(1800)의 세그먼트를 개략적으로 도시하고 있다. 이 실시예에서, 각 토이 부재(1810)는 실질적으로 동일하다, 즉, 그 자체로는 A-유형 및 B-유형이 없다. 오히려, 각 토이 부재(1810)는 A, B, 및 C 면들의 꼭짓점 근처에 위치되는 하나의 이동 자석(1812)(예: 구형 자석)을 포함한다. 추가로, 각 토이 부재(1810)는 선택적 고정 자석(1814)을 포함한다. A, B, 및 C 면들에 근접성이 주여지면, 이동 자석(1812)은 이들 면들의 각각을 통해 자성을 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 토이 부재(1810)는, 이동 자석(1804)이 A, B, 및 C 면들을 통해 제1 극성을 나타내도록, 구성된다.

도 18b는 토이 부재들(1810)이 도시된 바와 같이 연결될 때의 대표적인 극성 결과를 보여준다. 제1 및 제3 토이 부재들(1810A 및 1810C)에서, 이동 자석(1812)은 A, B, 및 C 면들의 각각을 통해 양 극성을 교대로 나타낸다. 제2 및 제4 토이 부재들(1810B 및 1810D)에서, 이동 자석(1812)은 A, B, 및 C 면들의 각각을 통해 음 극성을 교대로 나타낸다. 이러한 방식으로, 인접한 토이 부재들이 서로에 자기적으로 끌린다.

도 19a 내지 도 19c는 여기에 도시된 바와 같은 기하학적 아트 토이에 사용하도록 구성되는 대표적인 실시예의 토이 부재(1910)를 제공한다. 특히, 토이 부재(1910)는, 이동 자석이 세 개의 면들을 통해 제1 극성을 교대로 나타낼 수 있도록, 구성된다. 이전의 실시예들과 유사하게, 토이 부재(1910)는 A, B, C, 및 D 면들로 정의되는 사면체 외부 셸(1916)을 갖는다. 크래들(1970)은 A, B, 및 C 면들의 꼭짓점에 인접하여 외부 셸(1916) 내부에 제공된다. 크래들(1970)은 A, B, 및 C 면들 근처에 구형 이동 자석(1912)을 유지하고, 예를 들어, 근처의 자석 또는 철 엘리먼트에 반응하여, 자신의 중심을 중심으로 회전하도록 허용한다. 이를 달성하기 위해, 크래들(1970)은 제1 부분(1972) 및 상보적인 제2 부분(1974)을 갖고, 제1 부분(1972)은 구형 이동 자석(1912)보다 약간 더 큰 직경을 갖는 부분적으로 구형인 형상(예: 반구형)을 갖는다. 크래들(1970)은 이는 A, B, 및 C 면들을 통해 자성을 교대로 나타내도록 외부 자기력들에 반응하여 회전하는 이동 자석(1912)을 유지한다.

본 개시의 또 다른 실시예들이 도 20a 내지 도 20d를 참조하여 이해될 수 있다. 특히, 도 20a 및 도 20b는 다른 유형의 사면체 토이 부재(2010a)의 도시하는 한편, 도 20c 및 도 20d는 자기적으로 상보적인 유형의 사면체 토이 부재(2010b)를 도시하고 있다. 토이 부재들(2010a)은 토이 부재들(2010b)과 함께 이용되어, 상술된 바와 같이 기하학적 토이들을 형성할 수 있다.

유리하게도, 토이 부재들(2010)은 어떤 이동 자석들도 포함할 필요가 없다. 오히려, 단일 고정 자석이 각 토이 부재(2010)에 위치되어, 제1 면(예: “A”면)을 통해 제1 극성을 나타내고 제2 면(예: “B” 또는 “C” 면)을 통해 제2 극성을 나타내게 한다. 이것은 각 토이 부재(2010)에서 축 방향으로 자화된 자석을 이용함으로써 달성될 수 있으며, 축 방향으로 자화된 자석의 한 극은 제1 면에 인접하여 위치되고, 다른 극은 제2 면에 인접하여 위치된다. 자석은 상술된 바와 같은 “크래들”에 의해, 토이 부재에 형성되는 보어(bore) 또는 홀(hole)에의 마찰 결합에 의해, 접착제에 의해, 또는 유사한 연결 수단에 의해 제자리에 유지될 수 있다.

도 20a 및 도 20b를 참조하면, 토이 부재(2010a)는 상술된 동일한 이름의 면들에 대응하는, 네 개의 면들 A, B, C, 및 D를 갖는 사면체로 형성된다. 축 방향으로 자화된 자석(2012a)은, 제1 극(예: 양극)은 A 면에 인접하여 배치되고, 제2 극(예: 음극)은 B 면에 인접하여 배치되도록, 토이 부재(2010a) 내에 배치된다. 이 대표적인 실시예에서, 자석(1012a)은 토이 부재(2010a)에 형성되는 보어(2014a) 내에 배치된다. 예를 들어, 보어(2014a)는 A 또는 B 면들 중 적어도 하나를 통해 형성되고, 자석(2012a)은 마찰 결합에 의해 그 내부에 유지될 수 있다.

도 20c 및 도 20d를 참조하면, 토이 부재(2010b)는 토이 부재(2010a)의 네 개의 유사한 이름의 면들에 대응하는 네 개의 면들 A, B, C, 및 D를 갖는 사면체로 형성된다. 축 방향으로 자화된 자석(2012b)은, 제1 극(예: 음극)은 A 면에 인접하여 배치되고, 제2 극(예: 양극)은 C 면에 인접하여 배치되도록, 토이 부재(2010b) 내에 배치된다. 이 대표적인 실시예에서, 자석(2012b)은 토이 부재(2010b)에 형성되는 보어(2014b) 내에 배치된다. 예를 들어, 보어(2014b)는 A 또는 C 면들 중 적어도 하나를 통해 형성될 수 있고, 자석(2012b)은 마찰 결합에 의해 그 내부에 유지될 수 있다.

토이 부재(2010b)는 토이 부재(2010a)에 자기적으로 상보적이다. 즉, 토이 부재(2010a)의 A 면에 인접하여 배치되는 자석(2012a)의 극은 토이 부재(2010b)의 A 면에 인접하여 배치되는 자석(2012b)의 극과 반대 극성을 가져야 한다. 또한, 자석들(2012a, b)의 위치는 각각의 A 면들에서 대응하는 위치들을 가져야 한다. 마찬가지로, 토이 부재(2010a)의 B 면에 인접하여 배치되는 자석(2012a)의 극은 토이 부재(2010b)의 C 면에 인접하여 배치되는 자석(2012b)의 극과 반대 극성(및 대응하는 위치)를 가져야 한다.

상술된 바와 같이 형성될 때, 토이 부재(2010a)는 “A-유형” 토이 부재로 간주될 수 있고, 토이 부재(2010b)는 자기적으로 상보적인 “B-유형” 토이 부재로 간주될 수 있다. 따라서, 자기적으로 상보적인 토이 부재들(2010a 및 2010b)은 도 14d 및 도 14e에 도시된 A, B, 및 C 면 극성들을 갖는 반복적인 ABBA 순서로 배치될 수 있다. 따라서, 토이 부재들(2010a 및 2010b)은 상술된 바와 같은 기하학적 아트 토이를 형성할 수 있다. 일 예로, 열두 개의 토이 부재들(2010)이 루프로 연결될 수 있고, 각각은 두 개의 인접한 토이 부재들(2010)들에 이동 가능하여 연결되며, ABBA 순서는 총 4 회 나타나서, ABBAABBAABBA의 순서로 연결되는 열두 개의 토이 부재(2010)들을 갖는 기하학적 아트 토이가 형성되게 한다. 이 구성은 A-유형 및 B-유형 토이 부재들 사이의 자기 결합을 가능하게 한다. 예를 들어, 이 구성은 토이 부재들(2010a, b)의 반대로 자화된 A 면들 사이의 자기 결합을 가능하게 한다(도 16a에 도시된 바와 같음). 추가로, 이 구성은 토이 부재들(2010a, b)의 반대로 자화된 B 및 C 면들 사이의 자기 결합을 가능하게 한다(도 16b에 도시된 바와 같음).

다수의 상이한 실시예들의 아트 토이들 및 토이 부재들이 여기에 예시되고 설명되었지만, 임의의 하나의 실시예의 하나 이상의 특징들이 다른 실시예들 중 하나 이상의 하나 이상의 특징들과 조합될 수 있다는 것이 이해된다. 그러한 조합은 본 개시의 의도를 만족시킨다.

다수의 대표적인 양태들 및 실시예들의 아트 토이 및 토이 부재들이 상술되었지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 이들의 특정 수정들, 치환들, 추가들, 및 하위 조합들을 인식할 것이다. 따라서, 다음의 첨부된 청구범위 및 이후에 도입되는 청구범위는 그 진정한 사상 및 범위 내에 있는 그러한 모든 수정들, 치환들, 추가들, 및 하위 조합들을 포함하는 것으로 의도된다.

첨부된 도면과 관련하여 상술된 상세한 설명은 유사한 참조 부호들이 유사한 요소들을 참조하는 것으로, 본 개시의 다양한 실시예들에 대한 설명으로서 의도된 것이며, 유일한 실시예를 나타내도록 의도된 것이 아니다. 본 개시에 기술된 각 실시예는 예 또는 예시로서 제공되며, 다른 실시예들보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석되어서는 안된다. 여기에서 제공되는 예시적인 예들은 개시된 정확한 형태로 개시를 제한하거나 국한시키려는 것이 아니다. 이와 유사하게, 여기에 기술되는 임의의 단계들은 동일하거나 실질적으로 유사한 결과를 달성하기 위해, 다른 단계들 또는 단계들의 조합과 산호 교환 가능할 수 있다.

일반적으로, 여기에 기술되는 실시예들은 비제한적이고, 본 발명자는 본 개시의 범위 내의 다른 실시예들이 도면에 도시되고 명세서 기술된 하나 이상의 특정 실시예로부터의 구조들 및 기능들을 포함할 수 있다고 생각한다. 본 개시의 사상으로부터 벗어나지 않고, 다른 사람들에 의해 변형들 및 변경들이 이루어질 수 있으며, 등가물들이 이용될 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 이러한 모든 변형들, 변경들, 및 등가물들이 청구된 본 개시의 사상 및 범위 내에 속하는 것으로 명시적으로 의도된다. 예를 들어, 본 개시는 대표적인 실시예들에 대해 상술된 임의의 하나 이상의 특징들의 조합들을 갖는 추가 실시예들을 포함한다.

상술된 설명에서, 본 개시의 대표적인 실시예들에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 특정한 세부 사항들이 제시되었다. 그러나, 여기에 개시되는 실시예들이 모든 구체적인 세부 사항들을 구현하지 않고 실시될 수 있다는 것이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 명백할 것이다. 어떤 경우들에는, 본 개시의 다양한 양태들을 모호하게 하지 않기 위해, 잘 알려진 공정 단계들이 상세히 설명되지 않았다.

본 출원은 “제1”, “제2”, “수직”, “수평”, “앞”, “뒤”, “좌”, “우”, “위”, 및 “아래”등과 같은 방향들에 대한 언급들을 포함할 수 있다. 이러한 언급들, 및 본 출원에서의 다른 유사한 언급들은 특정 실시예(예: 실시예가 사용을 위해 위치되는 경우)를 설명하고 이해하는 데 도움을 주기 위한 것이며, 본 개시를 이러한 방향들 또는 위치들로 제한하려는 것이 아니다.

본 출원은 또한 양들 및 수들을 참조할 수 있다. 구체적으로 명시되지 않는 한, 이러한 양들 및 수들은 제한적인 것으로 간주되지 않으며, 본 출원과 연관된 가능한 양들 또는 수들을 나타낸다. 또한, 이와 관련하여, 본 출원은 양 또는 수를 지칭하기 위해 용어 “복수”를 사용할 수 있다. 이와 관련하여, 용어 “복수”는 하나보다 많은 임의의 수, 예컨대, 두 개, 세 개, 네 개, 다섯 개 등을 의미한다. 용어 “약”, “대략” 등은 명시된 값의 플러스 또는 마이너스 5 %를 의미한다. 용어 “~에 기반하여”는 “적어도 부분적으로 ~에 기반하여”를 의미한다. 본 개시의 목적들을 위해, 문구 “A 및 B 중 적어도 하나”는 “A 및/또는 B”또는 그 반대, 즉, “A”단독, “B”단독, 또는 “A 및 B”와 동등하다. 이와 유사하게, 세 개 이상의 요소들이 나열될 때 가능한 모든 순열을 포함하여, 예를 들어, 문구 “A, B, 및 C 중 적어도 하나”는 (A), (B), (C), (A 및 B), (A 및 C), (B 및 C), 또는 (A, B, 및 C)를 의미한다.

Claims (20)

1. 기하학적 아트 토이(art toy)에 있어서,
   사면체들로 형성되는 복수의 제1 토이 부재들 - 각 제1 토이 부재는 크래들에 이동 가능하게 위치되는 자석을 포함하여, 상기 자석이 상기 제1 토이 부재의 제1 면과 제2 면을 통해 제1 극성을 교대로 나타내도록 함 -; 및
   사면체들로 형성되는 복수의 제2 토이 부재들 - 각 제2 토이 부재는 크래들에 이동 가능하게 위치되는 자석을 포함하여, 상기 자석이 상기 제2 토이 부재의 제1 면과 제2 면을 통해 상기 제1 극성과 다른 제2 극성을 교대로 나타내도록 함 -
   을 포함하고,
   상기 복수의 제1 토이 부재들 및 상기 복수의 제2 토이 부재들은 함께 연결되어,
   제1 구성에서, 하나의 제1 토이 부재의 상기 자석이 하나의 제2 토이 부재의 상기 자석과 그들의 상기 제1 면들을 통해 자기적으로 결합하도록 하고,
   제2 구성에서, 상기 하나의 제1 토이 부재의 상기 자석이 다른 하나의 제2 토이 부재의 상기 자석과 그들의 상기 제2 면들을 통해 자기적으로 결합하도록 하는,
   기하학적 아트 토이.
   
2. 제1 항에 있어서,
   각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 상기 크래들은 각각의 상기 제1 토이 부재 또는 상기 제2 토이 부재의 사면체 외부 셸(shell) 내부에 각각 위치되는,
   기하학적 아트 토이.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 복수의 제1 토이 부재들 및 상기 복수의 제2 토이 부재들은 사면체들로 형성되는 열두 개의 토이 부재들 중 적어도 일부를 포함하는,
   기하학적 아트 토이.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 복수의 제1 토이 부재들 및 상기 복수의 제2 토이 부재들은 상기 제1 토이 부재들 중 하나, 상기 제2 토이 부재들 중 하나, 상기 제2 토이 부재들 중 다른 하나, 및 상기 제1 토이 부재들 중 다른 하나의 순서로 플렉서블하게 연결되는,
   기하학적 아트 토이.
   
5. 제1 항에 있어서,
   각 제1 토이 부재의 상기 자석은 각 제1 토이 부재에서의 유일한 자석이고,
   각 제2 토이 부재의 상기 자석은 각 제2 토이 부재에서의 유일한 자석인,
   기하학적 아트 토이.
   
6. 제1 항에 있어서,
   각 제1 토이 부재는 상기 제1 토이 부재의 제3 면을 통해 상기 제1 극성 또는 제2 극성 중 하나를 나타내도록 구성되는 제2 자석을 더 포함하고,
   각 제2 토이 부재는 상기 제2 토이 부재의 제3 면을 통해 상기 제1 극성 또는 제2 극성 중 다른 하나를 나타내도록 구성되는 제2 자석을 더 포함하는,
   기하학적 아트 토이.
   
7. 제1 항에 있어서,
   각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 상기 크래들은 상기 자석이 이동하는 캐비티(cavity)를 형성하고, 상기 캐비티는 상기 제1 면 및 상기 제2 면과 인접한,
   기하학적 아트 토이.
   
8. 제1 항에 있어서,
   각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 상기 크래들은 내부에 형성되는 트랙(track)을 포함하는,
   기하학적 아트 토이.
   
9. 제8 항에 있어서,
   각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 상기 트랙은 내부에 형성되는 아치형(arcuate) 표면을 갖고, 상기 아치형 표면은 상기 자석을 수용하도록 구성되는,
   기하학적 아트 토이.
   
10. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 토이 부재 및 상기 제2 토이 부재의 각각에서, 디바이더(divider)가 상기 크래들을 제1 크래들 및 제2 크래들로 구분하는,
    기하학적 아트 토이.
    
11. 제10 항에 있어서,
    상기 디바이더는 상기 외부 셸의 제1 부분 및 제2 부분을 결합시키도록 구성되는 결합 구조를 포함하는,
    기하학적 아트 토이.
    
12. 제10 항에 있어서,
    각 제1 토이 부재의 상기 자석은 상기 제1 크래들에 위치되고,
    각 제2 토이 부재의 상기 자석은 상기 제2 크래들에 위치되는,
    기하학적 아트 토이.
    
13. 제8 항에 있어서,
    각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 상기 트랙은 각각 상기 제1 토이 부재 및 상기 제2 토이 부재와 일체로 형성되는,
    기하학적 아트 토이.
    
14. 제7 항에 있어서,
    각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재는 상기 트랙 내에 상기 자석을 유지하도록 구성되는 유지 부재를 포함하는,
    기하학적 아트 토이.
    
15. 제14 항에 있어서,
    상기 유지 부재는 각각 상기 제1 토이 부재 또는 상기 제2 토이 부재의 제3 면으로부터 멀리 연장되는 돌기(protrusion)인,
    기하학적 아트 토이.
    
16. 제7 항에 있어서,
    각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 상기 자석은 상기 크래들 내에서 회전하는 원통 자석인,
    기하학적 아트 토이.
    
17. 제1 항에 있어서,
    각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 상기 크래들은 상기 제1 면, 상기 제2 면, 및 상기 제3 면의 꼭짓점에 인접하여 배치되는 부분적으로 구형인 서포트(support)를 포함하고,
    각 제1 토이 부재 및 각 제2 토이 부재의 상기 자석은 상기 부분적으로 구형인 서포트 내에서 회전하는 구형 자석인,
    기하학적 아트 토이.
    
18. 제17 항에 있어서,
    각 제1 토이 부재에서, 상기 구형 자석은 상기 제1 면, 상기 제2 면, 및 상기 제3 면을 통해 상기 제1 극성을 교대로 나타내고,
    각 제2 토이 부재에서, 상기 구형 자석은 상기 제1 면, 상기 제2 면, 및 상기 제3 면을 통해 상기 제2 극성을 교대로 나타내는,
    기하학적 아트 토이.
    
19. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 토이 부재들은 상기 복수의 제2 토이 부재들과 체결되어, 각 제1 토이 부재가 다른 하나의 제1 토이 부재 및 하나의 제2 토이 부재에 직접적으로 플렉서블하게 연결되도록 하는,
    기하학적 아트 토이.
    
20. 루프(loop)로 연결되는 열두 개의 토이 부재들을 포함하는 기하학적 아트 토이를 위한 토이 부재에 있어서,
    상기 토이 부재는,
    제1 면, 제2 면, 제3 면, 및 제4 면을 갖는 사면체 외부 셸 - 상기 제1 면은 상기 제4 면과 직각을 이룸 -;
    상기 제1 면, 및 상기 제2 면 또는 상기 제3 면 중 적어도 하나에 인접하여 상기 사면체 외부 셸 내부에 위치되는 크래들; 및
    상기 제1 면, 및 상기 제2 면 또는 상기 제3 면 중 적어도 하나를 통해 제1 극성을 교대로 나타내도록 상기 크래들에 배치되는 자석
    을 포함하는,
    토이 부재.

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