KR20230117156A - 변형 토이 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 여섯 개의 다면체 바디들(2), 다면체 바디들(2)을 체인으로 연결하기 위한 적어도 하나의 연결 스트립(3) - 여기서, 연결 스트립(3)은 체인의 매 쌍의 인접한 다면체 바디들(20, 22)의 사이에 힌지들(30)을 제공하고, 여기서, 힌지들(30)은 모든 다면체 바디들(2)의 결합된 바디의 적어도 두 개의 상이한 기하학적 변형들(G, G')의 사이에서 다면체 바디들(2)의 이동을 용이하게 함 -, 및 적어도 두 개의 상이한 변형들(G, G')의 각각에서 결합된 바디를 유지하기 위해 다면체 바디들(2)의 각각의 내측에 배치되는 적어도 하나의 마그넷(4)을 포함하고, 여기서, 연결 스트립들(3) 중 적어도 하나는 적어도 세 개의 인접한 다면체 바디들(2)을 연결하여, 매 쌍의 인접한 다면체 바디들(20, 22)의 사이에 힌지(30)를 형성하는, 변형 토이(1)에 관한 것이다.

Description

변형 토이

본 발명은 상이한 기하학적 변형들을 형성할 수 있는, 적어도 여섯 개의 다면체 바디들(polyhedron bodies)을 포함하는, 변형 토이(transformational toy)에 관한 것이다.

기하학적 토이들은 루브릭(Rubrik)의 유명한 큐브와 같은, 기하학적 퍼즐들로도 알려져 있다. 그러한 토이의 목적은 가능한 순서 작업들(order operations)이 일련의 자유도들에 의해 제한되는, 특정 기하학적 개체들(objects)의 집합에 질서를 부여하는 것이다. 예를 들어, 루브릭의 큐브는 순서 작업들로서 특정 회전 축을 중심으로 직육면체 셀들의 레이어의 회전을 허용한다.

US 10,569,185 B2에 제시된 것과 같은 기하학적 토이들도 있다. 이 특정 기하학적 토이에서, 사면체 바디(tetrahedron bodies)들은 인접한 사면체 바디들 사이의 힌지에 의해 제공되는, 축을 중심으로 회전될 수 있다. 매(every) 사면체 바디가 적어도 두 개의 다른 사면체 바디들에 결합됨에 따라, 특정 축을 중심으로 하는 단일 사면체 바디의 단순해 보이는 변형은 복수의 결합된 사면체 바디들의 변형으로 이어진다. 그러한 기하학적 토이들의 목적은 토이의 초기 형상을 다른 가능한 형상들로 변환하는 것이다.

전술된 기존 기술에서, 사면체들은 가요성 접착 필름들을 사용하여 서로에 결합되며, 이는 기하학적 토이를 제조하기 어렵게 만든다.

알려진 기존 기술에 기초하여, 개선된 변형 토이를 제공하는 것이 본 발명의 과제이다.

과제는 청구항 1항의 특징들을 갖는 변형 토이에 의해 해결된다. 종속항들, 도면들, 및 본 명세서와 관련하여 유리한 추가 실시예들이 제시된다.

따라서, 적어도 여섯 개의 다면체 바디들, 다면체 바디들을 체인으로 연결하기 위한 적어도 하나의 연결 스트립 - 여기서, 연결 스트립은 체인의 매 쌍의 인접한 다면체 바디들의 사이에 힌지들을 제공하고, 여기서, 힌지들은 모든 다면체 바디들의 결합된 바디의 적어도 두 개의 상이한 기하학적 변형들의 사이에서 다면체 바디들의 이동(movement)을 용이하게 함 -, 및 적어도 두 개의 상이한 변형들의 각각에서 결합된 바디를 유지하기 위해 다면체 바디들의 각각의 내측에 배치되는 적어도 하나의 마그넷을 포함하고, 여기서, 연결 스트립들 중 적어도 하나는 적어도 세 개의 인접한 다면체 바디들을 연결하여, 매 쌍의 인접한 다면체 바디들의 사이에 힌지를 형성하는, 변형 토이가 제안된다.

변형 토이는 특정 방식으로 연결되는 복수의 기하학적으로 정의된 유닛들을 제공하는 것으로 이해되며, 여기서, 서로에 대한 복수의 기하학적으로 정의된 유닛들의 배열이 기하학적으로 변형되어, 상이한 전체 기하학적 형상들을 구성할 수 있다. 예를 들어, 변형 토이의 제1 전체 기하학적 형상은 피라미드일 수 있고, 제2 전체 기하학적 형상은 큐브일 수 있으며, 제3 전체 기하학적 형상은 별 모양 바디일 수 있다. 전술된 형상의 모두는 동일한 세트의 기하학적으로 정의된 유닛들로부터, 미리 결정된 방식으로 그들을 이동시킴으로써, 생성될 수 있다. 이하에서는, 상이한 전체 기하학적 형상들이 토이의 상이한 변형들로 지칭될 수도 있다. 즉, 피라미드는 결과적으로 피라미드의 변형들인 큐브 또는 별 모양 바디로 변형될 수 있으며, 이는 그 자체의 변형이다.

각 기하학적으로 정의된 유닛은 다면체 바디이다. 다면체 바디는 평평한 다각형 면들과 직선 모서리들을 갖는 3차원 형상이다. 다각형 면은 n 개의 꼭지점들을 포함하고, 여기서, 인접한 꼭지점들은 선으로 연결되며, 이는 다각형 면의 모서리라고도 한다. 다각형 면들은 다각형 면들의 모서리들을 통해 인접한 다각형 면들에 연결된다. 다면체 바디는 더 폐쇄되어, 3차원 볼륨이 필요한 복수의 다각형 면들로 둘러싸일 수 있다.

예를 들어, 큐브는 다면체 바디이다. 큐브는 매 다각형 면이 이차인, 육면의 다면체 바디이다. 예를 들어, 피라미드는 다면체 바디이다. 피라미드는 다각형 밑면, 예컨대, 삼각형 밑면 또는 이차 밑면, 및 다면체 바디의 모든 꼭지점들이 연결되는 점인 소위 정점(apex)을 갖는다. 예를 들어, 사면체는 다면체 바디이다. 정사면체는 매 모서리가 동일한 길이를 갖는 여섯 개의 직선 모서리들을 갖는 사면의 다면체 바디이다.

다면체 바디들은 연결 스트립에 의해 연결된다. 연결은 다면체 바디들을 바람직한 기하학적 구성으로 유지한다. 연결 스트립의 추가 과제는 다면체 바디들의 사이에 힌지를 제공하는 것이다. 다면체 바디들 사이의 힌지는 다면체 바디들이 힌지에 의해 제공되는 자유도를 따라 이동할 수 있도록 한다.

예를 들어, 점 모양의 힌지는 다면체 바디에 세 개의 공간 차원들 모두에서의 회전 자유도를 제공하여, 다면체 바디가 힌지의 매 각도를 중심으로 회전될 수 있도록 할 수 있다. 이 변형 동안, 다면체 바디의 꼭지점들과 힌지 사이의 거리는 일정하다. 특히, 힌지는 회전 축을 중심으로 회전 자유도를 제공할 수도 있다. 그러면, 다면체 바디의 이동은 단일 회전 각도로 제한된다.

제1 다면체 바디와 제2 다면체 바디 사이의 제1 힌지의 자유도를 중심으로 제2 다면체 바디가 이동되면서, 제2 다면체 바디도 제2 힌지를 통해 제2 다면체 바디에 결합되어 있을 때, 결합된 다면체 바디들의 배향은 서로 독립적으로 조정될 수 없다. 따라서, 기하학적 변형 - 특히, 다면체 바디의 다항식 면의 모서리를 중심으로 하는 회전 -은 복수의 결합된 다면체 바디들의 기하학적 변형을 초래하여, 제1 기하학적 변형에서 제2 기하학적 변형으로의 변형 토이의 변형을 초래한다.

연결 스트립은 또한 다면체 바디들을 체인으로 연결하며, 즉, 다면체 바디들은 최대 두 개의 이웃하는 다면체 바디들에 연결된다.

연결 스트립에 의해 다면체 바디들 중 적어도 세 개를 연결함으로써, 부품들의 수가 감소될 수 있어, 변형 토이의 제작성이 향상될 수 있다.

기하학적 변형들은 안정화될 수 있다. 즉, 매 다면체 바디는 자기장들을 사용하여, 그 이웃하는 다면체 바디들에 대한 현재 위치를 유지한다.

정적 자기장은 마그넷에 의해 생성될 수 있으며, 여기서, 자기장은 각 다면체 바디의 적어도 하나의 다항식 면을 통해 도달하고, 제2 다면체 바디로부터의 제2 마그넷의 자기장에 결합된다. 마그넷들의 극성이 인력을 초래하는 경우, 다면체 바디들은 서로에 고정되며, 이는 기하학적 변형을 안정화시킨다. 그러나, 자기력이 반발하는 경우, 기하학적 변형은 안정화될 수 없다.

마그넷들은 다면체 바디들에 고정되어, 다면체 바디의 다항식 면을 통한 정적 자기장이 기하학적 변형들 하에서도 고정된 상태로 유지되도록 한다. 그러나, 마그넷들은 다면체 바디들에 이동 가능하게 연결될 수도 있다. 특히, 이동 가능한 연결은 마그넷들의 시프팅(shifting) 및/또는 슬라이딩(sliding) 및/또는 회전 등을 허용한다. 이러한 방식으로, 각 이동 마그넷은 두 개 이상의 방향들로, 다면체 바디의 두 개 이상의 다각형 면들을 통해 주어진 극성을 나타낸다. 예를 들어, 제1 다면체 바디의 이동 마그넷은 제2 다면체 바디의 마그넷의 주변 자기장의 존재에 반응하여 이동하도록 구성된다. 그러면, 이동 마그넷이 제2 다면체 바디의 자기장에 대해 에너지적으로 유리한 배향으로 자동 정렬되며, 이는 마그넷들의 사이에 인력을 초래하여, 기하학적 변형을 안정화시킨다. 그러나, 다른 기하학적 변형의 경우, 자기장이 두 개 이상의 방향들을 따라 정렬될 수 있도록, 다면체 바디의 다각형 면을 통한 자기장은 다를 수 있다.

따라서, 각 이동 마그넷은 복수의 고정 마그넷들(비이동 마그넷들)을 유리하게 시뮬레이션할 수 있다. 예를 들어, 열두 개의 다면체 바디들만을 갖는 일부 변형 토이들에서, 각 다면체 바디는 단일 이동 마그넷만을 포함하며, 즉, 변형 토이에 총 열두 개의 이동 마그넷들이 있다. 각 이동 마그넷의 이동으로 인해, 그러한 실시예들은 24 개, 36 개, 또는 다른 수의 고정 마그넷들을 갖는 기하학적 아트 토이들(art toys)의 기능성을 유리하게 시뮬레이션한다. 이것은 절감된 생산 비용들 및 간소화된 제조 절차를 초래한다.

변형 토이의 모든 다면체 바디들은 연결 스트립에 의해 폐루프 구성으로 연결되어, 칼레이도사이클(kaleidocycle)을 형성할 수 있다.

여기에서, 폐루프 구성은, 처음에 연결 스트립을 따라 배향되는 다면체 바디들의 세트로부터 그러한 변형 토이가 구현될 수 있음을 의미한다. 연결 스트립의 양 단부들이 함께 연결될 때, 연결 스트립은 부착된 다면체 바디들과 함께 루프 모양의 구조를 구현한다.

칼레이도사이클은 가요성의 다면체 바디이며, 이는 그 링 축을 중심으로 트위스트될 수 있다. 링 축은 여기에서 루프의 구성에 의해 주어진다. 모든 다면체 바디들은 루프의 구성을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이러한 방식으로, 칼레이도사이클의 지속적인 변형은 유한한 수의 변형 단계들의 후에 초기 기하학적 구성을 초래할 것이다.

단일 연결 스트립이 모든 다면체 바디들을 연결하기 위해 제공될 수 있다.

단일 스트립을 사용하는 것은, 특히, 다면체들이 다면체들의 외부들에 부착되는 스티커들 또는 필름에 의해 연결되는 기존 기술의 실시예들에 비해, 전단력들(shear forces)을 감소시키는 데 유리할 수 있다. 내부 연결 스트립을 사용함으로써, 결과적으로 힌지는 전단력들에 덜 취약할 뿐만 아니라 변형들 중에 적용되는 토크를 받기에 적합하다.

이것은 연결 스트립이 하나의 생산 단계에서 생산될 수 있다는 장점을 갖는다. 그런 다음, 연결 스트립은 모든 다면체 바디들이 부착될 수 있는 베이스로서 사용될 수 있으며, 이는 변형 토이의 생산을 간소화한다.

바람직하게는, 단일 연결 스트립은 서로에 연결되어 연속 루프를 형성하는 시작 부분 및 끝 부분을 갖는다. 이러한 방식으로, 평평한 재료로 만들어질 수 있는 비교적 제조하기 쉬운 연결 스트립이 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 단일 연결 스트립은 변형 토이를 위한 모든 다면체 바디들의 폐루프 구성을 형성하는 데 사용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 시작 부분 및 끝 부분은 연결 스트림의 연속 루프를 형성하기 위해 서로의 상부(top)에 배치될 수 있는 형상이다. 이것은 모든 힌지들의 안정성을 유지하면서 변형 토이를 제조하는 매우 효율적인 방식으로 이어진다.

대안적인 실시예에서, 시작 부분 및 끝 부분은 연결 스트립의 연속 루프를 형성하기 위해 서로의 옆(next)에 배치되도록 형성된다. 이 실시예에서, 모든 힌지들의 느낌이 동일하도록 연결 스트립의 양 단부들을 연결할 때 재료가 이중으로 되는 것을 피할 수 있다.

단일 스트립 대신에, 실질적으로 병렬로 진행하는 적어도 두 개의 스트립들이 적어도 세 개의 다면체 바디들을 연결하는 데 사용될 수 있다. 병렬로 진행하는 하나 이상의 스트립을 사용하는 것은 다면체들이 변형들의 사이에서 보다 매끄럽게 전환될 수 있도록 다면체들의 사이에 제공되는 재료의 양을 줄일 수 있다. 같은 이유로, 매 두 개의 다면체들 사이의 연결의 견고성이, 특히, 두 개의 스트립들이 중복되도록(to be redundant) 치수가 정해질 때, 향상될 수 있다.

각 다면체 바디는 두 개의 연결 가능부들(connectable parts)로 구성될 수 있고, 연결 스트립은 연결 가능부들의 사이에 배치된다. 즉, 연결 스트립은 다면체 바디들을 통해 그 내측에서 연속된다. 따라서, 힌지들은 기하학적으로 의도되는 위치에 정확하게 위치되므로 매우 안정적이며, 힌지들에 대한 전단력들이 최대한 감소된다.

연결 가능부들은 내부 부분 및 외부 부분, 또는 상부 부분 및 하부 부분일 수 있으며, 여기서, 용어들 내부 및 외부, 또는 상부 및 하부는 변형 토이가 폐쇄 또는 초기 상태에 있을 때 연결 가능부들의 위치를 나타낸다.

연결 스트립을 연결 가능부들의 사이에 배치함으로써, 연결 가능부들은 연결 스트립에 고정될 수 있고, 연결 가능부들은 서로에 연결될 수도 있다. 고정으로 인해, 다면체 바디들은 연결 스트립을 따라 임의의 병진 이동을 수행하도록 허용되지 않는다. 유일하게 허용되는 이동은 인접한 다면체 바디들의 연결 모서리들의 사이에 형성된 힌지에 의해 제공되는 자유도에 의해 주어진다.

연결 스트립에 대한 연결 가능부들의 연결에 의해, 매우 정밀한 위치 지정이 달성될 수 있고, 변형 토이의 매우 정밀한 제조가 달성될 수 있도록 모든 다면체 바디들에 대해 유지될 수 있다.

연결 스트립이 다면체 바디들의 볼륨 내측에 배치될 수 있으므로, 연결 스트립은 대부분 숨겨져서 사용자에게 보이지 않는다.

제1 및 제2 다면체 바디 사이의 힌지는 연결 스트립의 제1 부분의 전반부(first half)를 제1 다면체 바디의 두 개의 연결 가능부들의 사이에 사입하고, 연결 스트립의 제1 부분의 후반부(second half)를 제2 다면체 바디의 두 개의 연결 가능부들의 사이에 삽입함으로써 형성되어, 제1 다면체 바디의 연결 모서리와 제2 다면체 바디의 연결 모서리가 서로에 인접하게 놓이고, 연결 스트립의 제1 부분에 의해 회동 가능하게(pivotably) 연결되도록 할 수 있다.

여기에서, 연결 스트립은 상이한 부분들을 포함하며, 여기서, 적어도 두 개의 다면체 바디들이 매 부분에 부착될 수 있다. 매 부분은 해당 부분의 전반부 및 후반부로 구분될 수 있으며, 여기서, 제1 다면체 바디는 해당 부분의 전반부에 부착될 수 있고, 제2 다면체 바디는 해당 부분의 후반부에 부착될 수 있다. 이러한 방식으로, 연결 스트립은 다면체 바디들을 체인 모양의 구조로 연결하는 것을 허용하는 동시에, 다면체 바디들의 회동 가능한 연결을 제공할 수도 있다. 즉, 다면체 바디들은 연결 스트립과 함께 속하는(falls), 다면체 바디의 다항식 면의 모서리를 중심으로 회전될 수 있다.

다면체 바디의 두 개의 연결 가능부들은 적어도 하나의 마그넷을 배치시키기 위한 캐비티들(cavities)을 나타낼 수 있다.

이것은 변형 토이의 기하학적 변형들을 안정화시키기 위해, 즉, 다면체 바디들이 그 위치를 유지하도록 하기 위해, 자기장을 생성하는 마그넷을 제공할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 완성된 토이의 기하학적 변형은 다른 사람들에게 보여 질 수 있으며, 이는 변형 토이가 완성된 순서를 파괴하지 않고 한 사용자로부터 다른 사용자에게 건네질 수 있기 때문이다.

바람직하게는, 캐비티의 위치는, 자기장의 중심 배향이 다면체 바디의 중심에 놓이도록, 선택된다. 이것은 다면체 바디의 임의의 추가 토크를 피할 수 있으므로 기하학적 변형을 안정화시킬 수 있다.

다면체 바디의 두 개의 연결 가능부들은 두 개의 연결 가능부들을 서로에 고정시키기 위한 핀들(pins) 및 홀들(holes)을 나타낸다.

연결 가능부들을 연결하기 위해, 핀들이 각각의 연결 가능부의 홀들에 삽입된다. 연결 가능부는 핀들 및 홀들을 포함할 수 있고, 여기서, 대응하는 연결 가능부는 대응하는 위치들에 홀들 및 핀들을 포함한다.

핀들에 의해, 연결 스트립에 대한 모든 연결 가능부들의 매우 정밀한 위치 지정이 달성될 수 있다.

부분들은 함께 접착되거나, 핀들과 홀들이 마찰에 의해 연결 가능부들을 함께 고정할 수 있다. 후크(hook) 또는 바브(barb), 및 홀의 돌기(protrusion)를 사용하여 핀들이 제자리에 고정되는 것도 가능하며, 여기서, 후크 및 돌기는 스냅인(snap-in) 연결을 형성한다.

이러한 방식으로, 변형 토이는 기계적으로 안정적이며, 사용 중의 의도하지 않은 토이의 파괴가 방지된다.

다면체 바디들은 3D-프린팅에 의해 형성될 수 있으며, 이는 다면체 바디들의 핀들 및 캐비티들을 단일 단계에서 인쇄할 수 있게 한다. 다면체 바디들은 또한 플라스틱 또는 단단한 카드박스(cardbox), 또는 복합 재료들 또는 가공 금속으로 만들어질 수 있다.

반사 및 색상과 같은, 상이한 재료들의 상이한 표면 특성들을 사용함으로써, 토이의 특수한 시각적 외관이 달성될 수 있다. 이것은 특수한 기하학적 변형들을 기억하는 데 도움이 될 수 있지만, 토이의 특수한 기하학적 변형들이 사용자의 눈에 매우 즐겁게 보이도록 시각적 대칭들을 도입할 수도 있다.

다면체 바디들은 사면체들일 수 있다.

사면체는 네 개의 삼각형 면들, 여섯 개의 모서리들, 및 네 개의 꼭지점들을 포함한다. 모서리들은 상이한 치수들을 가질 수 있다. 모든 모서리들이 동일한 길이를 갖는 특수한 경우는 소위 정사면체이다.

복수의 사면체들로, 특정한 주어진 다면체 바디 볼륨을 완전히 채울 수 있으며, 여기서, 볼륨 자체는 다항식 면들을 갖는다.

다면체 바디들로서, 열두 개의 사면체들이 제공될 수 있고, 열두 개의 힌지들이 사면체들을 연결하도록 제공될 수 있다.

예를 들어, 열두 개의 사면체들은, 이하에서 제시되는 바와 같이, 큐브의 대각선 평면들을 따라 한 세트의 절단들이 수행될 때 큐브로부터 쉽게 획득될 수 있다.

다면체 바디들은 볼록할 수 있다.

다면체 바디 볼륨의 두 개의 점들이 선으로 연결될 수 있을 때 - 여기서, 선의 모든 점들도 다면체 바디에 포함될 수 있음 -, 다면체 바디는 볼록하다.

예를 들어, 큐브, 사면체, 및 모든 플라톤의 입체들(Platonic solids)은 볼록한 다면체 바디들이다. 예를 들어, U자형 튜브는, "U"의 제1 부분의 한 점과 "U"의 제2 부분의 한 점이 U자형 볼륨을 벗어나지 않고는 서로에 연결될 수 없으므로, 볼록하지 않다.

모든 다면체 바디들은 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다.

이것은 상이한 부품들의 수가 감소됨에 따라 변형 토이의 생산이 간소화되는 장점을 갖는다.

예를 들어, 모든 다면체 바디들은 밑면 삼각형의 모서리 길이들이 √2, 1, 1이고, 사면체의 모든 다른 세 개의 모서리들이 √3/2의 길이를 갖는 사면체들이다.

본 발명의 바람직한 추가 실시예들은 이하의 도면의 설명에서 상세히 설명된다. 그것은 다음과 같이 도시된다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 및 도 1d는 제1 및 제2 기하학적 구성의 제1 실시예의 개략도이다;
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2f, 도 2g, 도 2h, 도 2i, 도 2j, 및 도 2k는 상이한 기하학적 구성들의 제2 실시예의 개략도이다;
도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d, 및 도 3e는 상이한 다면체 바디들의 개략도이다;
도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d, 및 도 4e는 상이한 연결 스트립들의 개략도이다;
도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e, 및 도 5f는 연결 스트립에 부착된 다면체 바디의 개략도이다; 그리고
도 6은 변형 토이를 구현하기 위해 연결 스트립에 부착된 다면체 바디들의 개략도이다.

이하에서, 바람직한 실시예들이 도면들에 의해 설명된다. 상이한 도면들에서 동일하거나, 유사하거나, 또는 유사하게 작동하는 요소들은 동일한 참조 부호들로 식별되며, 이러한 요소들에 대한 반복 설명은 중복들을 피하기 위해 부분적으로 생략된다.

도 1a에서, 변형 토이(1)는 제1 기하학적 구성으로 개략적으로 도시되어 있다.

본 실시예의 변형 토이(1)는 여섯 개의 다면체 바디들(2)을 포함한다. 본 실시예에서, 다면체 바디들(2)의 모든 면들은 평평한, 이등변 삼각형들로 제공된다. 다면체 바디(2)의 각 면이 정삼각형인 경우, 그러한 다면체 바디(2)는 정사면체로 지칭될 수도 있다.

각 다면체 바디(2)는 적어도 하나의 다른 다면체 바디(2')에 연결되며, 여기서, 인접한 다면체 바디들(20, 22) 사이의 연결은 다면체 바디들(2)이 고정되는 연결 스트립(3)(후술됨)에 의해 제공된다. 그러한 구성에서, 제1 다면체 바디(20)의 모서리 및 인접한 다면체 바디(22)의 모서리가 서로의 옆에 놓이고, 연결 스트립(3)이 두 개의 다면체 바디들(20, 22) 사이의 힌지(30) 역할을 한다. 따라서, 힌지(30)의 존재로 인해, 제1 다면체 바디(20)는 인접한 다면체 바디(22)의 모서리를 중심으로 회전될 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 회전은 힌지(30)에 의해 용이해지고, 일반적으로 이웃하는 다면체 바디들(20, 22)의 인접한 모서리들에 평행하게 위치되는 회전 축(R)을 중심으로 하는 회전을 초래한다.

이것은 적어도 부분적으로 유연해야 하며, 서로에 대한 다면체 바디들(20, 22)의 회전을 용이하게 하는 연결 스트립(3)을 요구한다.

연결 스트립(3)은 도 1a의 실시예에 도시된 바와 같은 체인 모양의 방식으로, 다면체 바디들(2) 중 적어도 세 개, 바람직하게는 다면체 바디들(2) 모두를 연결할 수 있다. 도 1a의 실시예에서, 다면체 바디들(2)의 체인은 폐쇄되지 않아서, 다면체 바디들(2)이 기하학적 바디들의 선형 연속을 형성하도록 한다. 다면체 바디들(2)은 두 개의 인접한 다면체 바디들(2)의 사이에 위치되는 그들 각각의 회전 축들(R)을 중심으로 서로에 대해 회전 가능하다.

도 1b에서, 도 1a의 변형 토이(1)의 다른 기하학적 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 폐루프 구성인 이 제2 기하학적 구성은 도 1a의 상부 다면체 바디(2')와 하부 다면체 바디(2")를 연결함으로써 획득된다. 폐쇄된 구성을 제공하기 위한 이 옵션은 도 1a에서 검정색 화살표로 개략적으로 표시되어 있다.

해당 기하학적 구성은 그 링 축(R*)(도 1c 참조)을 중심으로 트위스트될 수 있는 칼레이도사이클을 형성한다. 링 축(R*)을 중심으로 하는 칼레이도사이클의 연속 트위스팅에 의해, 결과적으로 다면체 바디들(2)의 네 개의 면들 모두를 상부 표면으로 이동시키는 것이 가능하다. 링에서 다면체 바디들(2)의 각각의 면들의 상이한 배열들이 상이한 변형들로 지칭된다.

도 1c에서, 트위스팅 동작이 개략적으로 도시되어 있다. 다면체 바디들(2)은, 매 다면체 바디(2)가 링 축(R*)을 중심으로 국부적으로 시계 방향(또는 반시계 방향)으로 회전되는 방식으로, 링 축(R*)을 중심으로 회전된다. 링 축(R*)을 중심으로 하는 다면체 바디들(2)의 트위스팅에 의해, 기하학적 구성의 상이한 변형들이 획득될 수 있다.

변형 토이(1)는 도 1d에 도시된 바와 같이 그 상이한 기하학적 변형들에서 안정화될 수 있다.

매 다면체 바디(2)는 자기장(40)을 생성하는, 적어도 하나의 마그넷(다면체 바디들(2)의 내측에 위치되고, 예를 들어, 도 5a의 단면도에서 도면 부호 4로 도시됨)을 포함할 수 있다. 그에 따라 마그넷들을 배열함으로써, 자기장들(40)은, 인접한 다면체 바디들(20, 22)의 마그넷들(4)이 인력 극성을 가질 때 인접한 다면체 바디들(20, 22)이 서로에 끌어당겨질 수 있는 방식으로, 배향된다. 마그넷들이 척력 극성을 가지면, 특정 변형에서 다면체 바디들(2)이 안정화될 수 없다.

도 2a에서, 다른 변형 토이(1)가 도시되어 있다. 변형 토이(1)는 열두 개의 동일한 다면체 바디들(2) 및 열두 개의 힌지들(30)을 포함하며, 이는 제1 기하학적 변형에서 큐브를 형성한다.

각 다면체 바디(2)는 도 2b에 도시된 바와 같이 다각형 네트(net) 형상으로부터 획득될 수 있다. 형상은 상부 이등변 직각 삼각형으로 구성되며, 여기서, 두 개의 변들이 유사한 길이, 예컨대, 단위 길이 1을 갖는다. 따라서, 이등변 삼각형의 밑변은 √2 단위 길이의 길이를 갖는다. 이 밑변은 다른 이등변 삼각형의 밑변이기도 하지만, 이는 √3/2 단위 길이의 유사한 길이를 갖는 두 개의 변들을 갖는다. 그러나, 하부 밑변 삼각형의 각 변은 1 단위 길이의 밑변 길이를 갖는 두 개의 이등변 삼각형들의 변이기도 하다.

형상의 외부 변들이 함께 접히면, 도 2c에 도시된 바와 같은 다면체 바디(2)가 획득될 수 있다.

다면체 바디들(2)은 도 2a에 도시된 바와 같이, 큐브를 사선으로 절단함으로써 획득될 수도 있다.

도 2d에서, 변형 토이(1)의 하나의 초기 기하학적 변형(G)이 도시되어 있으며, 이는 큐브의 형상을 갖는다. 변형 토이(1)의 제2 기하학적 변형(G')은 도 2e에 도시되어 있다. 이 제2 기하학적 변형(G')은 큐브의 한 꼭지점이 큐브의 반대쪽 꼭지점을 향해 이동될 때 초기 큐브로부터 획득될 수 있다. 상이한 다면체 바디들이 연결 스트립(3)에 의해 제공되는 힌지들(30)을 사용하여 회동 결합됨(pivotally coupled)에 따라, 다면체 바디들은 서로로부터 독립적으로 이동될 수 없다. 하나의 다면체 바디(2)이 이동되면, 다른 다면체 바디들 역시 이동될 것이다. 이것은 제한된 수의 다면체 바디들(2)의 이동으로 변형 토이(1)의 G에서 G'로의 완전한 기하학적 변형을 수행할 수 있게 한다.

도 2e 내지 도 2k는 변형 토이(1)에 대한 다양한 다른 잠재적 구성들을 도시하고 있다. 상세하게 후술되는 바와 같이 마그넷들(4)과 연결 스트립(3)의 특정한 위치 및 배향으로, 변형 토이(1)는 개시 및/또는 도시된 바와 같은 임의의 다른 잠재적 구성으로 유지될 수 있다.

특히, 도 2f는 도 2a에 도시된 변형 토이(1)의 사시도로서, 변형 토이(1)가 제3 구성으로 있고; 도 2g는 도 2a에 도시된 변형 토이(1)의 사시도로서, 변형 토이(1)가 제4 구성으로 있고; 도 2h는 도 2a에 도시된 변형 토이(1)의 사시도로서, 변형 토이(1)가 제5 구성으로 있고; 도 2i는 도 2a에 도시된 변형 토이(1)의 사시도로서, 변형 토이(1)가 제6 구성으로 있고; 도 2j는 도 2a에 도시된 변형 토이(1)의 사시도로서, 변형 토이(1)가 제7 구성으로 있으며; 도 2k는 도 2a에 도시된 변형 토이(1)의 사시도로서, 변형 토이(1)가 제8 구성으로 있다.

변형 토이(1)의 사용 동안, 개별 다면체 바디들(2)은, 사용자가 임의의 개시된 구성들로 변형 토이(1)를 형성할 수 있도록, 서로에 대해 빠르고 쉽게 이동 및 조작될 수 있다. 또한, 언급된 바와 같이, 각 다면체 바디(2) 내의 마그넷들(4)의 위치, 배향, 및 극성은 변형 토이(1)가 임의의 그러한 구성들에서 안정적으로 유지될 수 있게 한다. 이와 같이, 변형 토이(1) 및 다면체 바디들(2)은 다각형 입체들의 학습을 위한 교육용 디바이스, 오락이나 놀이에 사용될 수 있는 퍼즐 또는 장난감, 및/또는 다른 사람들이 볼 수 있도록 전시될 수 있는 예술 작품으로서 보여 질 수 있다.

도 3에서, 다면체 바디들(2)의 상이한 가능한 기하학적 구조들이 도시되어 있다. 도 3a에서, 도 2b에 도시된 바와 같이 획득되는 다면체 바디(2)가 도시되어 있다. 이 다면체 바디(2)는 큐브의 변형 토이(1)를 생산하는 데 사용될 수 있는 모든 다른 다면체 바디들에 대한 외측 한계 또는 외측 경계들로 간주될 수 있다.

다른 가능한 다면체 바디(2)가 도 3b에 도시되어 있다. 도 3a로부터 다면체 바디(2)의 팁을 절단함으로써 획득될 수 있다. 절단 평면은 큐브의 외부 평면에 평행할 수 있지만, 도 3c에 도시된 바와 같이 기울어질 수도 있다.

도 3d 및 도 3e는 직경 방향으로 자화되는 단일 이동 마그넷(4)을 갖는 다면체 바디(2)의 대표적인 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 다면체 바디(2)는 네 개의 다각형 면들(200A, 200B, 200C, 및 200D)을 갖고, 면(200B)는 시야에서 가려져 있다. 일부 실시예들에서, 면들(200A 및 200D)(즉, 제1 면 및 제4 면)은 서로에 대해 직각을 형성하고, 면들 중 하나(200A 또는 200D)는 다른 것보다 상대적으로 더 크고, 면들(200B 및 200C)은 실질적으로 서로 동일한 크기이다. 도시된 실시예에서, 마그넷(4)은, 그 길이 방향 축(400)을 중심으로 회전할 수 있는 방식으로, 다면체 바디(2)의 내측에 위치된다.

일반적으로, 마그넷(4)은 다면체 바디(2)의 내측에서 제어되지 않은 방식으로 이동하도록 허용되지 않는다. 오히려, 다면체 바디(2)에는, 이동 마그넷(4)이 제어되는 영역 내에서 이동하는 동안 이동 마그넷(4)을 두 개 또는 세 개의 면들에 인접하게 유지하는, 하나 이상의 내부 구조들, 예를 들어, 크래들(cradle), 코드(cord), 서스펜션(suspension), 짐벌(gimbal) 등이 제공된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 다면체 바디(2)에는, 내부 크래들, 트랙(track), 슬롯(slot), 컴파트먼트(compartment), 캐비티, 서포트(support) 등이 마련된다. 마그넷(4)이 제어되는 영역 내에서 이동할 수 있게 하는 대표적인 구조들이 후술된다.

도 3d 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 이동 마그넷(4)은 다면체 바디의 외부 쉘(outer shell)에 대해 이동할 수 있도록, 면들(200A 및 200D)에 인접하게 위치된다. 도 3d에서, 마그넷(4)의 북쪽 부분은 면(200A)에 인접한다. 비교해 보면, 도 3e에서, 마그넷(4)은, 북쪽 부분이 면(200D)에 인접하도록, 축(400)을 중심으로 회전되었다. 마그넷의 이러한 이동의 결과로서, 마그넷(4)의 북쪽 및 남쪽 측들 모두가 면(200A 또는 200D)에 인접하게 위치될 수 있다. 따라서, 마그넷(4)은 면(200A 또는 200D)을 통해 제1 극성(예: 양 또는 음의 극성)을 교대로(alternatingly) 나타낼 수 있다. "교대로"에 의해, 본 개시는 마그넷(4)이 한 번에 하나의 면을 통해 제1 극성을 나타내는 것을 의도한다. 유리하게는, 이것은 단일 이동 마그넷(4)이 도 5a에 도시된 바와 같이 복수의 고정 마그넷들(4)을 시뮬레이션할 수 있게 한다.

도 3d 및 도 3e의 실시예는 대표적이고, 제한적이지 않다. 일부 실시예들에서, 마그넷(4)은 원통형 마그넷, 디스크 마그넷, 구형 마그넷, 또는 다른 마그넷 유형이다. 일부 실시예들에서, 마그넷(4)은 면(200A) 또는 면(200B)을 통해 제1 극성을 교대로 나타내기 위해 다각형 면들(200A 내지 200D)에 대해 병진 이동, 시프트, 슬라이드, 또는 텀블링한다(tumbles). 일부 실시예들에서, 마그넷(4)은 하나 이상의 방향으로, 예를 들어, 구형 마그넷(4)의 경우, 중심을 중심으로 회전한다. 이것은 유리하게 마그넷이 두 개 이상의 면들, 예를 들어, 세 개의 면들을 통해 극성을 교대로 나타낼 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 마그넷(4)은 상이한 면들에 인접하게, 예컨대, 면들(200A 및 200C, 200A 및 200D, 200B 및 200C, 200B 및 200D, 또는 200D 및 200C)에 인접하게 위치된다. 일부 실시예들에서, 마그넷(4)은 두 개 이상의 면들에 인접하게, 예컨대, 면들(200A, 200B, 및 200C)에 인접하게 위치된다. 일부 실시예들에서, 마그넷(4)은 세 개의 면들이 만나는(예: 면들(200A, 200B, 및 200C)이 만나는) 꼭지점에 인접하게 위치된다.

일부 실시예들에서, 본 개시의 변형 토이(1)는 향상된 오락의 제공, 제조 비용의 절감, 및/또는 다른 이점을 위해, 도 3d 및 도 3e에 도시된 바와 같은 하나 이상의 이동 마그넷들(4)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 변형 토이들(1)은 두 개 이상의 상이한 유형들의 이동 마그넷들(예: 제1 유형 및 제2 유형)을 포함하고, 각 유형은 상이한 면들을 통해 마그넷 극성을 교대로 나타내도록 구성되는 상이한 이동 마그넷 구성을 갖는다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 이동 마그넷들은 하나 이상의 구성들, 예를 들어, 도 2d 내지 도 2k에 도시된 구성들 중 임의의 하나 이상에서 다면체 바디들의 자기 결합을 가능하게 하도록 배치된다.

도 4a에서, 연결 스트립(3)이 도시되어 있고, 도 4b는 연결 스트립(3)의 일 부분에 대한 상세도를 도시하고 있다. 연결 스트립(3)은 모든 열 두 개의 다면체 바디들(2)을 연결하고 큐브의 모든 모서리들에 힌지들(30)을 제공하는 방식으로 형성된다. 따라서, 이 특정 연결 스트립(3)은 큐브의 변형 토이(1)의 모든 다각형 바디들(2)을 연결하는 데 사용될 수 있다.

연결 스트립의 매 부분(32)은 후술되는 바와 같이, 다면체 바디들(2)의 고정 핀들(26)을 위치시키기 위한 오프닝들(37)을 포함한다. 또한, 매 부분(32)은 변형 토이(1)의 현재 기하학적 변형(G)을 안정화시키는 데 사용되는, 마그넷들(4)을 위한 오프닝들(37')을 포함할 수 있다. 연결 스트립(3)의 부분(32)에 있는 오프닝들(37, 37')은 힌지(30)의 회전 축으로 사용될 대칭 축에 대해 대칭적으로 위치된다.

도 4B에는, 연결 스트립(3)에 대한 다면체 바디들(2)의 위치를 나타내기 위한 목적으로 평평한, 이등변 삼각형 형태의 다면체 바디(2)의 풋프린트(footprint)의 매우 개략적인 표현이 포함된다. 다면체 바디들(2)의 형상은 물론 다양할 수 있으며, 단지 예로서 이해되어야 한다.

루프를 폐쇄시키고 모든 다면체 바디들을 폐루프 구성으로 연결하기 위해, 일 실시예에서, 연결 스트립(3)의 시작 부분(302) 및 끝 부분(304)은 서로의 상부에 배치되고, 도 5a를 참조하여 후술되는 바와 같은 방식으로 연결 스트립(3)에 연결되는 다면체 바디(2)에 의해 연결된다. 즉, 루프를 폐쇄시키는 것은 연결 스트립(3)이 루프 형상일 것을 요구하지 않지만, 선형 연결 스트립(3)이 양 단부들에서 연결되어 칼레이도사이클을 형성하기 위해 다면체 바디들(2)에 대한 루프 구성을 형성하기에 충분하다.

연결 스트립(3)은 가죽 또는 가요성 플라스틱으로 만들어질 수 있으며, 이는 연결 스트립(3)의 부분(32)이 대칭 축의 주위에서 구부러지는 것을 허용한다. 재료는 이러한 기계적 응력을 변형 토이(1)의 수명 동안 파손, 균열, 또는 취성 없이 견딜 수 있다.

기계적 응력으로 인한 임의의 손상을 더 방지하기 위해, 프라잉-방지 홀(fraying-prevention hole)(38)이 연결 스트립의 강하게 응력을 받는 영역들에 삽입된다. 이러한 방식으로, 힌지(30)의 방향을 따라 균열 또는 찢어짐의 전파가 방지될 것이다.

도 4c에서, 연결 스트립(3)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 연결 스트립(3)은, 예를 들어, 도 4a에서와 동일한 오프닝들(37, 37')의 배열을 제공한다. 그러나, 연결 스트립(3)은 더 큰 표면적을 포함하며, 이는 다면체 바디들(2)의 보다 안전한 연결을 허용한다.

도 4d 및 도 4e에서, 도 4a에 도시된 것과 유사한 연결 스트립(3)의 또 다른 실시예들이 도시되어 있지만, 시작 부분(302) 및 끝 부분(304)은 시작 부분(302) 및 끝 부분(304)이 감소된 중첩으로 배치될 수 있는 방식으로 폐쇄될 수 있다. 시작 부분(302)과 끝 부분(204) 사이의 연결은 체인 조인트(chain joint)처럼 두 부분들을 함께 연결하는 두 개의 다면체 바디들에 의해 다시 이루어진다. 오프닝들(37')만이 눈에 대한 가이드로서 도시되어 있음에 유의한다. 연결 스트립(3)은 오프닝들(37) 역시 포함할 수 있다.

도 5a 및 도 5b에서, 다면체 바디들(2, 2')이 연결 스트립(3)에 고정될 수 있는 방법이 도시되어 있다. 매 다면체 바디(2, 2')는 두 개의 연결 가능부들(24, 26)을 포함한다. 연결은 핀들(27) 및 홀들(29)을 사용하여 실현되며, 여기서, 하나의 연결 가능부(24, 26)의 핀들은 대응하는 연결 가능부(26, 24)의 각각의 홀(29)에 삽입될 수 있다. 핀들(27)은 홀들(29) 내에서 맞물리거나 홀들(29) 내에 접착될 수 있거나, 핀(27)의 외부 표면과 홀(29)의 내부 표면 사이의 마찰로 인해 홀들(29) 내에 잠길 수 있다. 또한, 연결 가능부들은 변형 토이(1)의 기하학적 변형들을 안정화시키기 위해 마그넷(4)이 삽입될 수 있는 캐비티들(25)을 포함할 수 있다.

연결 가능부들(24, 26)의 핀들(27)과 홀들(29) 및 캐비티들(25)은, 핀들(27)이 연결 스트립(3)의 오프닝들(27, 27')을 통해 배치될 수 있는 방식으로 배치된다. 또한, 연결 스트립(3)의 오프닝들(37')은 마그넷(4)이 다면체 바디의 중심에 배치되도록 한다. 이것은 마그넷이 다면체 바디(2)의 질량 중심에 배치될 수 있기 때문에, 기하학적 변형들의 안정화 메커니즘에 유리하다.

제1 다면체 바디(2)의 연결 가능부들(24, 26)은 전술된 핀들(27) 및 홀들(29)을 사용하여 서로에 연결되며, 여기서, 그들은 연결 스트립(3)의 제1 부분(32)의 전반부(320)를 둘러싼다. 연결 스트립(3)의 제1 부분(32)의 후반부(322)는 제2 다면체 바디(2')의 연결 가능부들(24', 26')에 의해 둘러싸인다. 제1 및 제2 다면체 바디들(2, 2')은 서로에 인접하게 놓이고, 여기서, 제1 다면체 바디(2)의 연결 모서리(28)는 제2 연결 바디(2')의 연결 모서리(28')에 나란하다. 연결 모서리들(28, 28')은 서로 접촉할 수 있지만, 예를 들어, 5 mm 미만의 약간의 거리를 두고 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 연결 스트립(3)은 거의 보이지 않지만, 길이 스케일은 연결 스트립(3)에 의해 제공되는, 힌지(30)의 회전 축을 중심으로 하는 다면체 바디들(2, 2')의 안정적인 회전을 제공하기에 충분히 작다.

즉, 각 다면체 바디(2)는 적어도 두 개의 연결 가능부들(24, 26)로 구성되고, 연결 스트립(3)은 연결 가능부들(24, 26)의 사이에 배치된다.

제1 및 제2 다면체 바디(2, 2') 사이의 힌지(30)는 연결 스트립의 제1 부분의 전반부(320)를 제1 다면체 바디(2)의 두 개의 연결 가능부들(24, 26)의 사이에 삽입하고, 연결 스트립의 제1 부분의 후반부를 제2 다면체 바디(2')의 두 개의 연결 가능부들(24', 26')의 사이에 삽입함으로써 형성된다. 따라서, 제1 다면체 바디(2')의 연결 모서리(28)와 제2 다면체 바디(2')의 연결 모서리(28')는 서로에 인접하게 놓이고, 연결 스트립(3)의 제1 부분(32)에 의해 회동 가능하게 연결된다.

도 5c에서, 기하학적 변형이 도시되어 있으며, 여기서, 다면체 바디들(2, 2')은 힌지(30)에 의해 제공되는 회전 축을 중심으로 서로를 향해 회전된다. 즉, 연결 스트립(3)은 다면체 바디들(2, 2')이 중심으로 회전될 수 있는 힌지(30)를 제공한다.

다면체 바디들(2, 2') 내의 마그넷들(4)은 자기장(40)을 제공하며, 이는 마그넷들(4) 사이의 자기력이 인력일 때 기하학적 변형(G)을 안정화시킬 수 있다. 자기력이 반발할 때 기하학적 변형은 안정화되지 않으며, 다면체 바디들(2, 2')은 마그넷들(4) 사이의 거리를 늘리기 위해 회전하려고 할 것이다.

도 5d에서, 연결 가능부들(24, 26) 사이의 다른 가능한 고정 메커니즘이 도시되어 있다. 스냅인 연결이 사용될 수 있으며, 여기서, 핀(27)이 홀의 돌기(290)로 잠길 수 있는 후크 모양의 구조(270)를 포함한다.

도 5e 및 도 5f에서, 본 개시의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있으며, 여기서, 마그넷(4)이 연결 가능부들(24, 26)에 의해 형성되는, 캐비티(25) 내에서 이동할 수 있다. 캐비티(25)는, 예를 들어, 튜브 형상을 가지며, 여기서, 연결 스트립(32)의 평면에 수직인 캐비티(25)의 길이는 마그넷(4)의 크기보다 훨씬 더 크다. 이것은 마그넷(4)이 연결 스트립(32)의 평면에 수직인 방향으로 이동할 수 있게 한다. 예를 들어, 마그넷(4)은 캐비티(25)의 단부들을 향해 구를 수 있도록 구형 형상을 가질 수 있으며, 여기서, 마그넷(4)은 변형 토이(1)로부터의 주변 자기장들에 따라 그 자기장(40)을 정렬할 수 있다.

그러나, 마그넷(4)은 또한 연결 스트립(32)의 평면에 수직인 방향으로 이동할 수 있도록, 원통형 형태를 가질 수 있다. 또한, 원통형 마그넷(4)은 캐비티의 길이 방향을 따라 극성을 띨 수 있다. 그러면, 마그넷의 이동이 다면체 바디의 적어도 하나의 다각형 면(200)을 통한 전계 강도를 조절한다. 대안적으로, 원통형 마그넷(4)은 캐비티(25)의 길이 방향에 수직으로 극성을 띨 수 있다. 이에 따라, 마그넷(4)은 또한 회전 자유도를 가지며, 이는 마그넷(4)이 변형 토이(1)의 주변 자기장에 따라 그 자기장(40)을 정렬할 수 있게 한다.

도 6에서, 다면체 바디들(2)의 모든 연결 가능부들(24, 26)이 하나의 단일 연결 스트립(3)에 연결되는 것이 도시되어 있다. 이러한 방식으로, 연결 스트립은 모든 다면체 바디들(2)이 부착될 수 있는 베이스를 제공한다. 최종 생산 단계에서만, 도시된 다면체 바디들(2)의 체인에서 처음과 마지막의 다면체 바디들(2)이 서로에 연결된다. 이것은 변형 토이(1)의 생산 프로세스를 가속화할 수 있다. 다면체 바디 체인의 처음과 마지막의 다면체 바디(2)를 연결함으로써, 변형 토이(1)를 형성한다.

적용 가능한 한, 실시예들에 도시된 모든 개별 특징들은 본 발명의 영역을 벗어나지 않고 결합 및/또는 교환될 수 있다.

1 변형 토이
2 다면체 바디
20, 22 인접한 다면체 바디들
200 다각형 면
24 제1 연결 가능부
25 마그넷 캐비티
26 제2 연결 가능부
27 핀
270 후크
28 연결 모서리
29 홀
290 돌기
3 연결 스트립
30 힌지
32 연결 스트립의 부분
320 부분의 전반부
322 부분의 후반부
37 오프닝
38 프라잉-방지 홀
4 마그넷
40 자기장
G, G' 기하학적 변형들
R 회전 축
R* 링 축

Claims (16)

1. 변형 토이(1)에 있어서,
   적어도 여섯 개의 다면체 바디들(2),
   상기 다면체 바디들(2)을 체인으로 연결하기 위한 적어도 하나의 연결 스트립(3) - 상기 연결 스트립(3)은 상기 체인의 매 쌍의 인접한 다면체 바디들(20, 22)의 사이에 힌지들(30)을 제공하고, 상기 힌지들(30)은 모든 다면체 바디들(2)의 결합된 바디의 적어도 두 개의 상이한 기하학적 변형들(G, G')의 사이에서 다면체 바디들(2)의 이동을 용이하게 함 -, 및
   상기 적어도 두 개의 상이한 변형들(G, G')의 각각에서 상기 결합된 바디를 유지하기 위해 상기 다면체 바디들(2)의 각각의 내측에 배치되는 적어도 하나의 마그넷(4)
   을 포함하고,
   연결 스트립들(3) 중 적어도 하나는 적어도 세 개의 인접한 다면체 바디들(2)을 연결하여, 매 쌍의 인접한 다면체 바디들(20, 22)의 사이에 힌지(30)를 형성하는,
   변형 토이.
   
2. 제1 항에 있어서,
   모든 다면체 바디들(2)이 상기 연결 스트립에 의해 폐루프 구성으로 연결되어, 칼레이도사이클(kaleidocycle)을 형성하는,
   변형 토이.
   
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   단일 연결 스트립(3)이 모든 다면체 바디들(2)을 연결하기 위해 제공되는,
   변형 토이.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 단일 연결 스트립은 서로에 연결되어 연속 루프를 형성하는 시작 부분(302) 및 끝 부분(304)을 갖는,
   변형 토이.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 시작 부분(302) 및 상기 끝 부분(304)은 상기 연결 스트립(3)의 상기 연속 루프를 형성하기 위해 서로의 상부에 배치될 수 있는 형상이거나,
   상기 시작 부분(302) 및 상기 끝 부분(304)은 상기 연결 스트립(3)의 상기 연속 루프를 형성하기 위해 서로의 옆에 배치되는 형상인,
   변형 토이.
   
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각 다면체 바디(2)는 두 개의 연결 가능부들(24, 26)로 구성되고,
   상기 연결 스트립(3)은 상기 연결 가능부들(24, 26)의 사이에 배치되는,
   변형 토이.
   
7. 제6 항에 있어서,
   제1 및 제2 다면체 바디(2, 2') 사이의 힌지(30)는 상기 연결 스트립의 제1 부분의 전반부(320)를 상기 제1 다면체 바디(2)의 두 개의 연결 가능부들(24, 26)의 사이에 삽입하고, 상기 연결 스트립의 상기 제1 부분의 후반부(322)를 상기 제2 다면체 바디(2')의 두 개의 연결 가능부들(24', 26')의 사이에 삽입함으로써 형성되어, 상기 제1 다면체 바디(2')의 연결 모서리(28)와 상기 제2 다면체 바디(2')의 연결 모서리(28')가 서로에 인접하게 놓이고, 상기 연결 스트립(3)의 상기 제1 부분(32)에 의해 회동 가능하게 연결되도록 하는,
   변형 토이.
   
8. 제6 항 또는 제7 항에 있어서,
   상기 다면체 바디(2)의 상기 두 개의 연결 가능부들(24, 26)은 상기 적어도 하나의 마그넷을 수용하기 위한 캐비티들(25)을 나타내는,
   변형 토이.
   
9. 제6 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다면체 바디(2)의 상기 두 개의 연결 가능부들(24, 26)은 상기 두 개의 연결 가능부들(24, 26)을 서로에 고정시키기 위한 핀들(27) 및 홀들(29)을 나타내는,
   변형 토이.
   
10. 제6 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 다면체 바디(2)는 상기 단일 연결 스트립(3)의 상기 시작 부분(302)을 상기 끝 부분(304)에 연결하여, 연속 루프를 형성하는,
    변형 토이.
    
11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다면체 바디들(2)은 사면체들인,
    변형 토이.
    
12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다면체 바디들(2)로서, 열두 개의 사면체들이 제공되고, 상기 사면체들을 연결하는 열두 개의 힌지들이 제공되는,
    변형 토이.
    
13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 스트립(3)은 상기 다면체 바디들(2)을 고정하기 위해 고정 핀들(27)을 위치시키기 위한 오프닝들(37)을 나타내는,
    변형 토이.
    
14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 스트립(3)은 가죽으로 만들어지는,
    변형 토이.
    
15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다면체 바디들(2)은 볼록한,
    변형 토이.
    
16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 다면체 바디들(2)은 동일한 형상 및 크기를 갖는,
    변형 토이.