Brevet FR2494593A1 — publié le 19820528

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, à des moyens pour accoupler entre eux de manière réglable et démontable une série d'éléments de construction allongés et, plus particulièrement, à un dispositif qui com- porte une paire d'éléments d'assemblage pour assembler des arbres et tiges d'un jeu de construction dans un grand nom- bre de positions angulaires différentes les uns par rapport aux autres pour construire des structures spatiales de di- verses configurations, telles que des grilles et analogues. L'un des principaux buts de l'invention est de réa- liser un dispositif d'assemblage compact dont les éléments constitutifs sont une paire d'éléments d'assemblage tubulai- res de dimensions relativement petites, et qui peuvent être facilement assemblés aux éléments allongés d'un jeu de cons- truction et détachés de ces éléments. En outre, l'un des buts généraux de l'invention est également de permettre aux élé- ments d'assemblage d'être réglés et verrouillés dans toute position relative désirée et de pouvoir être fabriqués par moulage de matières thermoplastiques au moyen de moules re- lativement simples et bon marché. La technique antérieure dans ce domaine connait des dispositifs d'accouplement qui comportent des paires d'é- léments d'assemblage qui sont montés rotatifs l'un par rap- port à l'autre et qui comportent des moyens tubulaires pour permettre l'insertion des extrémités d'éléments allongés dans différentes positions angulaires. Un dispositif de ce type est décrit dans la demande de brevet allemand publiée no 2 537 539. Les éléments d'assemblage de ce dispositif ont des formes très différentes, ils sont relativement volumi- neux et ils nécessitent l'emploi de moules différents et en- combrants pour leur fabrication. En outre, ils ne sont pas très faciles à manier par les enfants pour construire des structures spatiales diversifiées ayant un très grand nombre de configurations. Ces inconvénients sont évités par les moyens d'assemblage de la présente invention. Conformément à l'invention, il est prévu un dispo- sitif d'assemblage comportant une paire d'éléments d'assem- blage pour accoupler entre eux de manière réglable et démon- table dans différentes positions angulaires une série d'télé- ments de construction allongés, en particulier des arbres et tiges, d'un jeu de construction, ce dispositif étant carac- térisé en ce que chacun des éléments d'assemblage comprend une paire d'organes tubulaires solidaires disposés à angle droit l'un par rapport à l'autre et comprenant un manchon principal ayant une surface approximativement cylindrique et une paire de faces d'extrémité dont l'une est munie d'un bord denté et un manchon auxiliaire ayant une paire de faces dtex- trémité dont l'une est solidaire de la surface du manchon principal. Les deux éléments d'assemblage peuvent avoir des formes légèrement différentes l'une de l'autre mais, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ils sont iden- tiques, ce qui offre l'avantage essentiel qu'un unique moule suffit pour leur fabrication. De même, dans le mode de realisation Drfúéré d'un élément d'assemblage selon l'intention, la face d' extrémité du manchon auxiliaire qui est éloignee du manchon principal peut 9tre munie d'un bord denté congl pour engrener avec le bord denté d'un manchon principal adjacent de façon à accroi- tre les possibilités d' accoupiement entre les tiges et arbres d'un jeu de construction. Une autre caractéristique d'unr élément d'assemblage selon l'inventions qui permet d'obtenir une configuration compacte du dispositif dtassemblage, réside en ce que le plan du bord denté formé sur la face d'extrémité du manchon prin- cipal coïncide avec l'axe du manchon auxiliaire. Les deux manchons d'un élément d'assemblage selon l'invention peuvent avoir des longueurs différentes et, dans un autre mode de réalisation de l'invention, le manchon prin- cipal est plus court que le manchon aux-iliaire, de préférence, moitié moins long que ce manchon. Ceci contribue également à l'obtention d'une configuration plus compacte du dlisposif d'assemblage. De façon à assurer un accouplement rigide non ro- tatif entre un élément d'assemblage et l'extrémité diun ar- bre cannelé inséré dans celui-ci, l'alésage d'un des manchons peut avoir une section transversale non circulaire pour mon- ter de manière non rotative une extrémité de l'arbre ayant une section transversale complémentaire non circulaire. Comme on le décrira plus en détail en se référant aux dessins, on peut assembler les deux éléments d'assembla- ge du dispositif d'assemblage dans toute position angulaire désirée en mettant en prise les dents de leurs manchons prin- cipaux et dans cette position on peut les verrouiller à l'ai- de de moyens de verrouillage qui, conformément à l'invention, comprennent un bouchon tubulaire élastique et compressible pour verrouiller ensemble les éléments d'assemblage lorsqu'il est introduit dans les extrémités de leurs manchons princi- paux adjacents disposés coaxialement. Enfin, l'invention a également pour objet un élé- ment pour le dispositif d'assemblage et cet élément est une bague de butée caractérisée en ce qu'elle a une section trans- versale non circulaire adaptée pour réaliser un ajustement à frottement entre la bague et un arbre cannelé ayant une sec- tion transversale complémentaire. Conformément à l'invention, une face d'extrémité de la bague de butée peut être munie d'un bord denté pour pouvoir venir en prise avec un bord denté identique formé sur l'une des faces d'extrémité d'un élément d'assemblage adjacent. L'objectif de réaliser un dispositif d'assemblage simplifié résistant aux manipulations des enfants, tel que résumé brièvement ci-dessus, a été atteint par la combinai- son des caractéristiques énoncées dans les revendications annexées. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins anne- xés sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue en coupe axiale montrant un 'l'ment d'assemblage suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en coupe axiale prise sui- vant la ligne II-Il de la Rig. 1; - la Fig. 3 est une vue en élévation représentant un dispositif d'assemblage constitué par une paire d'éléments d'assemblage accouplés; - la Fig. 4 est une vue en élévation semblable qui montre une face d'extrémité d'un élément d'assemblage qui est disposé à angle droit par rapport à l'autre élément d'assem- blage; - la Fig. 5 est une vue en élévation latérale qui représente une structure qui comporte une paire d'éléments d'assemblage disposés et verrouillés à un angle de 135 l'un par rapport à l'autre et un troisième élément d'assemblage disposé à angle droit par rapport à l'un d'eux; et la Fig. 6 est une vue en coupe prise suivant la ligne VI-VI de la Fig.5. On se référera aux dessins et plus particulièrement aux Fig. 1 et 2 sur lesquelles on voit que l'élément d'assem- blage comporte une paire d'organes tubulaires solidaires dis- posés à angle droit l'un par rapport à l'autre. On appellera ci-après ces organes le manchon principal 10 et le manchon auxiliaire 20. Le manchon principal 10 a une surface cylindrique 11 qui est solidaire d'une face d'extrémité adjacente du man- chon auxiliaire 20 et comporte une ouverture cylindrique 12 et une paire de faces d'extrémité 13 et 14. La face d'extré- mité 14 comporte une série de saillies s'étendant axialement qui, dans le mode de réalisation préféré représenté sur les dessins, sont réalisées sous la forme de dents dans un bord denté 15 disposé coaxialement avec la face d'extrémité 14. Dans l'autre face d'extrémité 13 est formé un évidement an- nulaire 16. Le manchon auxiliaire 20 comprend une face d'extré- mité 21 qui est solidaire de la surface cylindrique 11 du manchon principal et une autre face d'extrémité 22 munie d'un bord denté 23 conçu pour pouvoir engrener avec le bord 15 d' un manchon principal adjacent. En outre, la paroi intérieure de l'ouverture cylindrique 24 du manchon auxiliaire 20 com- prend quatre nervures 25 s'étendant longitudinalement, don- nant à ce manchon une section transversale non circulaire. Dans le mode de réalisation préféré de l'élément d'assemblage représenté sur les Fig. 1 et 2, que l'on a dé- signé par la référence 1, la longueur du manchon principal est égale approximativement à la moitié de la longueur du manchon auxiliaire 20 et les positions relatives des deux manchons sont telles que le plan du bord 15 de la face d'ex- trémité 14 du manchon principal 10 co ncide avec ltaxe a-a du manchon auxiliaire. Cet agencement permet de donner une largeur minimale au dispositif d'assemblage composé de deux éléments d'assemblage qui sont accouplés par engrénement des dents de leurs manchons principaux. En principe, les éléments allongés conçus pour être assemblés par insertion de leurs extrémités dans les manchons d'un dispositif d'assemblage selon l'invention peuvent avoir une section transversale désirée quelconque qui assure un as- semblage à frottement entre leurs extrémités et les ouvertu- res des manchons. Cependant, dans le mode de réalisation pré- féré décrit ici, ce sont des arbres cannelés, comme décrit dans le brevet des EUA no 3 638 352, munis de quatre rainu- res s'étendant longitudinalement délimitant entre elles qua- tre nervures ou bourrelets, de façon qu'ils aient une section transversale en forme de croix qui est complémentaire de la section transversale des manchons auxiliaires 20 définie par les nervures 25. En outre, les dimensions relatives des ar- bres et des manchons sont telles qu'elles assurent un ajuste- ment à frottement entre les extrémités des arbres et les man- chons secondaires 20. D'autre part, le diamètre intérieur du manchon prin- cipal 10 est légèrement plus grand que le diamètre de l'ar- bre de façon à permettre à ce manchon et, par conséquent, à l'élément d'assemblage 1 d'être monté rotatif et coulissant sur l'arbre. Cet agencement a été représenté sur les Fig.l et 2 qui montrent le manchon principal 10 monté a rotation sur un arbre cannelé 30. Sur la Fig. 3 à laquelle on se référera maintenant, on a représenté un dispositif d'assemblage comprenant deux éléments d'assemblage lA et lB qui sont accouplés par engrà- nement des dents des bords 15A et.15B de leurs manchons prin- cipaux 1OA et lOB dans une position dans laquelle les man- chons auxiliaires 2OA et 20B sont alignés l'un avec l'autre, c'est-à-dire dans une position angulaire de 1800 . L-es man- chons principaux assembles 1OA et 1OB sont montés sur un ar- bre 31 et ils pourraient tourner autour de cet arbre s'ils n'étaient pas fermement serrés l'un contre l'autre par une paire de bagues de butée 50 montées coulissantes et à glisse- ment mais non à rotation sur l'arbre 31. La section transver- sale des bagues de butée 50 est complémentaire de la section transversale de l'artre 31 et l'une de leurs faces d'extré- mité est munie d'uin bord denté 51 adapté pour pouvoir engre- ner avec le bord denté 15 ou 23 dmun manchon principal ou auxiliaire adjacent. On czF.prendra nque l'emploi de ces bagues de butée est essentiel pour serrer les bords 15A et 15BP fer- mement l'un contre l'autre dans une position angulaire prés déterminée de façon à empêcher la séparation des éléments d'assemblage accouplés. D'autres arbres 32 et 33 sont montés dans les manchons auxiliaires 20A et 20B dont ils sont soli- daires en rotation et peuvent être utilises pour monter d'au- tres éléments d'assemblage. Sur la Fig.4, on a représenté une combinaison sema blable dans laquelle les deux éléments d'assemblage sont dis- posés à angle droit ltun par rapport à l'autre et dans laquel- le les deux bagues de butée n'ont pas été représentées. Sur cette figure, la coupe transversale du manchon auxiliaire 20B qui est perpendiculaire au manchon primaire 20A montre les quatre nervures 25 et la section transversale de l'arbre 33 qui y est introduit. Enfin, les Fig. 5 et 6 représentent une structure qui comporte deux éléments d'assemblage lA et 1B assemblés de la même manière que celle décrite en se référant aux Fig. 3 et 4 et verrouillés entre eux dans une position angulaire d'environ 1350. Dans cette structure, le bord denté 23B du manchon auxiliaire 20B engrène avec le bord denté 15C du manchon principal laC d'un troisième élément d'assemblage 1C disposé à angle droit par rapport à l'élément d'assemblage 1B. Les éléments d'assemblage 1B et 1C sont assemblées sur un arbre 34 inséré dans le manchon auxiliaire 20B et s'étendant à travers le manchon principal 10C de l'élément d'assemblage 1C. Ils sont serrés l'un contre l'autre par un élément tubu- laire 53 semblable aux bagues de butée 50 de la Fig.3. Les éléments d'assemblage lA et 1B sont verrouil- lés ensemble dans la position représentée sur la Fig.5 au moyen d'un bouchon tubulaire élastique et compressible 40 muni d'une paire de fentes 41 et de deux demi-collerettes d'extrémité semi-circulaires 42 à une de ses extrémités. Le bouchon 40 comporte, en outre, une collerette 43 disposée à faible distance de l'autre extrémité du bouchon. Lorsqu'il est inséré dans les ouvertures 12 des manchons principaux disposés coaxialement des éléments d'assemblage lA et 1B, les collerettes d'extrémité semi-circulaires 42 s'engagent dans l'évidement annulaire 16B de l'un des manchons princi- paux lOB et l'autre collerette circulaire 43 s'engage dans l'évidement annulaire 16A de l'autre manchon principal lOA. Du fait de l'élasticité du bouchon 40 et de la compressibi- lité permise par les fentes 41, les deux éléments d'assem- blage sont fermement verrouillés entre eux dans la position angulaire déterminée par la position relative dans laquelle les dents de leurs bords dentés 15 engrènent les unes avec les autres. Il est bien entendu que l'invention n'est en aucune manière limitée au mode de réalisation préféré décrit ci- dessus mais que les détails des éléments du dispositif d'as- semblage et en particulier la forme des manchons principaux et auxiliaires peuvent être modifiés de nombreuses manières sans sortir du cadre des caractéristiques définies dans les revendications. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'assemblage comportant une paire d'éléments d'assemblage (lA, 1B) pour accoupler entre eux de manière réglable et démontable dans différentes positions an- gulaires une série d'éléments de construction allongés (30, 31,32, 33), en particulier des arbres et tiges, d'un jeu de construction, caractérisé en ce que chacun des éléments d'as- semblage (1) comprend une paire d'organes tubulaires solidai- res (10, 20) disposés à angle droit l'un par rapport à l'au- tre et comprenant un manchon principal ayant une surface ap- proximativement cylindrique et une paire de faces d'extrémi- té dont ltune (14) est munie d'un bord denté (15) et un man- chon auxiliaire ayant une paire de faces d'extrémité dont l'une (21) est solidaire de la surface du manchon principal. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les deux éléments d'assemblage (lA, 1B) sont identiques. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que la face d'extrémité (22) du manchon auxiliaire (20) qui est éloignée du manchon principal (10) est munie d'un bord denté (23) conçu pour en- grener avec le bord denté (15) d'un manchon principal adja- cent. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que le bord denté (15) for- mé sur la face d'extrémité (14) du manchon principal (10) coïncide avec l'axe du manchon auxiliaire (20). - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 3 et 4, caractérisé en ce que le manchon principal (10) est plus court que le manchon auxiliaire (20), de préfé- rence moitié moins long que ce manchon. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 3 à 5, caractérisé en ce que l'alésage (24) d'un des manchons (20) a une section transversale non circulaire pour monter de manière non rotative une extrémité d'un arbre can- nelé (30-33) ayant une section transversale complémentaire non circulaire. 7 - Dispositif selon la revendication 1, dans le- quel les deux éléments d'assemblage (1A, lB) sont assemblés par engrènement des dents (15A, 15B) de leurs manchons prin- cipaux (1OA, 1OB), caractérisé en ce qu'il comporte un bou- chon tubulaire élastique et compressible (40) pour verrouil- ler ensemble les deux éléments d'assemblage lorsqu'il est inséré dans les extrémités de leurs manchons principaux ad- jacents disposés coaxialement. 8 - Elément pour dispositif d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par une bague de butée (50) ayant une section transversale non circulaire adaptée pour réaliser un ajustement à frottement entre la bague et un arbre cannelé ayant une section trans- versale complémentaire. 9 - Element selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une face d'extrémité de la bague est munie d'un bord denté (51).