Brevet FR2274329A1 — publié le 19760109

La pressente invention concerne un jeu de construction à élé- ments enboîtables. Elle concerne également son procédé de fabrication, ainsi que l'outillage employé. Ce jeu permet, à partir d'un nombre réduit d'éléments de base assemblés par un système de fixation original, la construction de modèles les plus divers comportant des parties fixes et mobiles. Un jeu de construction suivant l'invention est composé d1elé- ments munis de dispositifs de fixation, et il est caractérisé en ce que ce dispositif de fixation comprend deux parties, à sa voir - une prise mâle constituée par une tige solidaire, par sa base, d'un point de la surface extérieure d'un élément, d'axe perpendiculaire à un plan imaginé tangent à cette surface en ce point, comportant, de sa base à son extrémité libre, trois surfaces cylindriques, la surface centrale ayant le diamètre le plus petit, et les deux autres le même diamètre, - une prise femelle constituée par un trou percé suivant un point de la surface extérieure d'un autre élément, d'axe perpendiculaire à un plan imaginé tangent en ce point, comportant un alésage de diamètre légèrement supérieur à celui des deux surfaces de diamètres identiques de la prise mâle, et des reliefs sur la surface de cet alésage, les proportions respectives des prises mâle et femelle permettant aux reliefs de sssembotter, par pression axiale, sur le diamètre le plus petit de la prise, si bien que les deux éléments sont réunis par un point de leur surface autour duquel ils peuvent pivoter l'un par rapport à l'autre. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, chaque élément de forme circulaire comporte au moins un dispositif de fixation disposé suivant son axe principal de révolution. Suivant une caractéristique supplémenta-re de l'invention, les reliefs prévus sur l'alésage des prises femelles se présentent comme deux secteurs de quatre-vingt dix degrés d'une portion droite de cylindre, ces secteurs étant diasl~tralement opposés sur l'alésage. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, dans le cas d'une pièce comportant notamment deux prises femelles coaxiales sur des faces opposées, la disposition radiale des secteurs est décalée de quatre-vingt dix degrés d'une prise femelle à l'autre. Suivant une caractéristique supplérnei##aire de l'inven- tion, un procédé d'obtention des éléments précédents consiste à souffler à chaud un tube en matière plastique dans un ovule dont les formes intérieures définissent les formes extérieures de la pièce. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inven- tion, l'un des outillages utilisé dans la fabrication des éléments précédents, consiste en un noyau pour le thermoformage d'une pièce comportant notamment une prise femelle, et ce noyau est constitué par deux parties, à savoir - une première partie comprenant un axe dont l'extrémité porte deux secteurs de quatre-vingt dix degrés d'une portion droite de cylindre diametralement opposés sur cet axe, - une deuxième partie comprenant une pièce cylindrique de même diamètre extérieur que la portion de cylindre pré cédente, dont le diamètre intérieur est lég~-rement supérieur à celui de l'axe, cette pièce étant entaillée longitudinalement sur sa plus grande partie suivant deux secteurs de quatre-vingt dix degrés sur une longueur supérieure à celle des secteurs de la première partie, si bien que les deux parties sont emboîtées par coulissage axial l'entaille de la deuxième pa#rtie recevant les secteurs de la première pour se présenter extérieurement comme un axe pourvu de deux encoches correspondant aux reliefs de alésage des .rises femelles, le démoulage s'effectuant - par translation pour la deuxième partie, - - par rotation de# quatre-vingt dix degrés, puis par translation pour la première partie. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, un outillage utilisé dans la fabrication des éléments précédents consiste en un noyau pour le t'lermoformage d'une pince co.iportant notamment deux prises femelles coaxiales sur des faces opposées, et ce noyau est constitué par deux parties identiques comprenant chacune une portion droite d'un axe sur laquelle est bloqué un cylindre coaxial à cet axe et évidé de deux entailles longitudinales en partant d"une de ses extrémités pour s'étendre sur la plus grande partie de la longueur du cylindre suivant deux secteurs de quatre#;;vingt dix degrés diamétralement opposés, l1jxtrémité évidée du cylindre dépassant de l'une des extrémités de l'axe, si bien que les deux parties sont susceptibles de s'em- botter par coulissage axial pour se présenter comme un axe pour vu de quatre encoches correspondant aux reliefs des alésages des prises femelles, le démoulage s'effectuant par translation des deux parties de part et d'autre de la pièce moulée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Fig. 1, 2 et 3 sont trois vues d'un élément de base circulaire à une prise mâle et une prise femelle. - Fig. 4, 5 et 6 sont trois vues d'un élément circulaire à deux prises femelles. - Rig. 7 et 8 sont deux vues d'un élément circulaire de raccordement comportant trois prises mâles et deux prises femelles - Fig. 9 et 10 sont deux vues d'un élément parallélépipé dique comportant trois prises mâles et deux prises femelles. - Fig. 11 et 12 sont deux vues d'un élément bouchon à prise mâle. - Fig. 13, 14 et 15 sont trois vues d'un élément de raccord à deux prises femelles. - Fig. 16 est une vue montrant deux éléments bouchon embottés de part et d'autre d'un élément de raccord à deux prises femelles. - Fig. 17 est une vue montrant un noyau pour le moulage d'une prise femelle. - Fig. 18 et 19 sont deux vues montrant un noyau pour le moulage de deux prises femelles coaxiales sur des faces opposées. - Fig. 20 est une vue en perspective montrant un exemple de jouet réalisable avec divers éléments du jeu de construction. On a représenté sur les fig. 1 à 15 divers éléments du jeu. Ces éléments sont de fotmes diverses, mais sont munis de prises de raccordement qui peuvent entre de deux sortes : mâles ou femelles, Une prise mâle (fig. 12) copprend une tige dont l'axe s'éloigne perpendiculairement de la surface extérieure 1 de la pièce. Cette tige comporte, en partant de cette surface 1 - une surface cylindrique 2, - une surface cylindrique 3, de diamètre inférieur à celui de la surface 2, - une surface cylindrique 4, de même diamètre que la surface 2, et pourvue de deux chanfreins 5 et 6. - une extrémité plate 7. Une prise femelle (fig. 2) comprend un alésage 8 percé dans la surface d'un élément suivant un axe perpendiculaire à cette surface. Cet alésage est de diamètre légerement supérieur au diamètre des surfaces 2 et 4 de la prise mâle. Il est muni de deux reliefs 9 et 10 (fig. 2 et 3). Ces reliefs se présentent comme deux secteurs de quatre-vingt dix degrés d'une portion droite de cylindre, diamétralement opposés sur alésage 8. Dans le cas d'un élément comportant deux prises femelles coaxiales sur deux faces opposées (fig 6 et 15), cet élément comprend un seul alésage qui le traverse de part en part, et qui est muni vers chaque extrémité de deux reliefs. D'une extrémité à l'autre, l'orientation radiale des reliefs est décalée de quatrevingt dix degrés. Le fonctionnement du dispositif de fixation est le suivant Les deux reliefs 11 et 12 (fig 16) d'une prise femelle viennent s'encliqueter sur le diamètre intermédiaire d'une prise mâle. Les deux pièces ainsi reliées peuvent donc pivoter l'une par rapport à l'autre autour de l'axe commun des prises. Les chanfreins 5 et 6 (fig 12) facilitent le montage et le démontage qui s'effec###ar déformatba élastique des prises. Toutes les pièces représentées fig. 1 à 15 sont creuses et constituées par une seule paroi, qui est en matière plastique, et dont l'une des faces est la face extérieure de la pièce. Cette conception contribue d'ailleurs à l'élasticité des prises. Le procédé de fabrication des pièces est le suivant. Un tube en matière plastique est introduit dans un moule dont les formes intérieures définissent la surface extérieure de la pièce à mouler. Le tube est chauffé, et de l'air comprimé est injecté a l'intérieur > si bien qu'il se déforme en épousant la forme intérieure du moule. Le moulage des pièces munies de prises femelles s'effectue en introduisant dans le moule un noyau. La forme des prises femelles a été spécialement étudiée en vue de simplifier la conception du noyau. Dans le cas d'une pièce comportant une seule prise femelle (fig 2), le noyau employé pour le moulage comprend deux parties (fig 17). Une première partie est constituée par un axe 13 muni, à son extrémité de deux secteurs 14 et 15, de quatre-vingt dix degrés d'une portion droite de cylindre. Ils sont diaétraleent opposés sur cet axe. Une deuxième partie est constituée par une pièce cylindrique 16, de même diamètre extérieur que la portion de cylindre 14 - 15, de diamètre intérieur légèrement supérieur à celui de l'axe 13, et entaillée longitudinalement sur sa plus grande partie suivant deux secteurs de quatre-vingt dix degrés, sur une longueur supérieure à celle des secteurs 14 et 15. La pièce 16 se présente ainsi comme un cylindre prolongé de deux portions de cylindre 17 et 18. Le fonctionnement est le suivant Les deux parties 13 et 76 sZemboîtent par coulissement longitudinal. Les secteurs 14 et 15 s'encastrent ainsi entre les extrémités des portions 17 et 18. Deux espaces vides 19 sont ainsi délimités, correspondant a la forme des reliefs internes des prises femelles. Le dia3fXtre extérieur commun des surfaces 14, 15 et i6 correspond a alésage de la prise femelle. Le démoulage s'opère en deux temps, à savoir - démoulage du cylindre 16 par glissement longitudinal rotation de quatre-vingt dix degrés, puis glissement longitudinal de l'axe 13. Dans le cas d'une pièce comportant deux prises femelles coaxiales sur deux faces opposées (fig 5 et 14), le noyau employé comprend deux parties identiques (fig 18 et 19.) Chaque partie est constituée par une portion droite d'axe 20 (fig 18J sur laquelle est bloqué un cylindre 21 qui lui est coaxial. Ce cylindre 21 est évidé de deux entailles longitudinales à partir de l'une de ses extrémités pour s'étendre sur ia plus grande partie de la longueur du c#ylindre suivant deux secteurs de quatre-vingt dix degrés diamétralement opposés.La pièce 21 se présente ainsi comme un cylindre prolongé de deux portions de cylindre 22 et 23, qui s'étendent longitudinaleent de part et d'autre de l'extrémité de l'axe 20, la plus grande partie des portions 22 et 23 étant celle contenant l'axe 20. Le fonctionnement est le suivant Les deux parties identiques s'emboîtent par coulissement longitudinal, si on les présente l'une à l'autre par l'extrémité 22 -23. Les quatre portions de cylindre ainsi accolées se complètent pour former un cylindre complet. Quatre espaces vides 24 (fig 18 et 19) se forment, correspondant aux reliefs internes des prises femelles. Le diamètre extérieur commun des surfaces 21, 22, 23 des deux pièces correspond à l'alésage commun des deux prises femelles. Le démoulage s'opère par glissement longitudinal de chaque demi-noyau de part et d'autre de la pièce moulée. On a représenté su la figure 20 un exemple de réalisation possible avec des éléments du jeu. Cette réalisation comprend - un élément circulaire de raccordement 25 à trois irises mâles et deux prises femelles (fig 7 - 8). - cinq bouchons à une prise mâle 26, 34, 39 et deux autres comme enjoliveurs des roues 35 et 40, non visibles sur le dessin. Ces bouclons sont définis fig. 11 et 12. - cinq éléments circulaires à une prise mâle et une prise femelle, 27, 28, 29, 30 et 31. Ces éléments sont définis fig 1, 2, et 3. - deux éléments parallélépipédique de raccordement 32 et 37. Ces éléments sont définis fig. 9 et 10. - cinq éléments circulaires à deux prises femelles 33, 35, 36, 39 et 40. Ces éléments sont définis fig. 4, 5 et 6. REVE:#ICATIONS - 1. Jeu de construction composé d'éléments munis de dispositifs de fixation, caractérisé en ce que ce dispositif de fixation comprend deux parties, à savoir - une prise mâle constituée par une tige solidaire, par sa base, d'un point de la surface extérieure d'un élément, d'axe perpendiculaire à un plan tangent à cette surface en ce point, comportant, de sa base à son extrémité libre, trois surfaces cy lindriques,-la surface centrale ayant le diamètre le plus petit, les deux surfaces qui l'entourent ayant des diamètres identiques entre eux;; - une prise femelle constituée par un trou percé en un point de la surface extérieure d'un autre élément, d'axe parpendiculaire à un plan tangent en ce point, comportant un alésage de diamètre légèrement supérieur à celui des deux surfaces de la prise mâle qui ont un diamètre identique, des reliefs étant de plus disposés sur la surface de cet alésage, les proportions respectives des prises mâles et femelle permettant aux reliefs de stembotter, par pression axiale, sur le diamètre le plus petit de la prise, si bien que les deux éléments sont réunis par un point de leur surface autour duquel ils peuvent pivoter l'un par rapport à l'autre. - 2. Jeu de construction suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de forme circulaire comporte au moins un dispositif de fixation disposé suivant son axe principal de révolution1 - 3. Jeu de construction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, quelle qesoit la forme d'un élément, cet élément est muni d'au moins une prise du dispositif de fixation. - 4. Jeu de construction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les reliefs disposés sur la surface de l'alésage des prises femelles sa présentent comme deux secteurs de quatre-vingt dix degrés d'une portion droite de cylindre de révolution, ces secteurs étant diamétralement opposés sur l'alésage. -5. Jeu de construction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans le cas d'une pièce comportant notamment deux prises femelles coaxiales sur deux faces opposées, la disposition radiale des secteurs est dé calée de wuatre-vingt dix degrés d'une rise femelle a l'autre. - 6. Procédé d'obtention des élérnents d'un jeu de construction suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste a souffler à chaud un tube de matière plastique dans un ioule dont les formes intérieures définissent les formes extérieures de la pièce. - 7. Outillage employé pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste en un noyau pour l'obtention d'une pièce comportant notamment une prise femelle, ce noyau étant constitué par deux parties, à savoir - une première partie comprenant un axe dont l'extrémité porte deux secteurs de quatre-vingt dix degrés d'une portion droite de cylindre diana!tralenent opposés sur cet axe, - une deuxième partie comprenant une pièce cylindrique de même diamètre extérieur que la portion de cylindre précéd nte, dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur à celui de l'axe, cette pièce étant entaillée longitudinalement sur sa plus grande partie suivant deux secteurs de quatre-vingt dix degrés sur une longueur supérieure à celle des deux secteurs de la première partie, si bien que les deux parties sont emboîtées par coulissage axial, l'entaille de la deuxième partie recevant les secteurs de la première pour se présenter extérieurement comme un axe pourvu de deux encoches correspondant aux reliefs de l'alésage des prises femelles, le démoulage s'effectuant, dans l'ordre - par translation pour la deuxième partie, - puis par rotation de quatre-vingt dix degrés, et translation pour la première partie. - 8. Outillage employé pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consi si;e en un noyau pour l'obtention d'une pièce comportant notamment deux prises femelles coaxiales sur des faces opposées, ce noyau étant constitué par deux parties identiques comprenant chacune une portion droite d'axe sur laquelle est bloqué un cylindre coaxial à cet axe et évidé de deux entailles longitudinales en partant d'une de ses extrémités pour s'étendre sur la plus grande partie de la longueur du cylindre suivant deux secteurs de quatre-vingt dix degrés diamétralement opposés, l'extrémité évidée du cylindre dépassant de ltune des extrémités de l'axe, si bien que les les deux parties sont susceptibles de s'emboîter par coulissage axial pour se présenter coame un axe pourvu de quatre encoches correspondant aux reliefs des alésages des prises femelles, le démoulage s'effectuant par translation des deux parties de part et d'autre de la piece moulée.