Brevet FR2511259A1 — publié le 19830218

La présente invention concerne un jeu de construction, ses éléments et pièces, permettant de réaliser une variété innombrable de canaux o des billes peuvent circuler sous l'effet de la pesanteur ou de l'inertie et actionner des systèmes mobiles. La plupart des jeux comportant un parcours pour une bille entrainée par son poids ne permettent pas au joueur de varier le ou les parcours au gré de son imagination Les jeux offrant cette possibilité au joueur sont principalement de deux types Dans un premier type, le jeu est constitué de gouttières inclinées o circulent les billes et reliées entre elles par des éléments superposés formant des colonnes verticales et reposant sur une surface horizontale Dans un deuxième type, le jeu est composé. d'éléments seulement juxtaposables, comportant une portion élémentaire de canal de circulation, et reposant sur un plan incliné mobile Dans de tels jeux, il ne correspond généralement à une construction donnée qu'une tra- jectoire possible pour la bille qui la parcourt Etant sans surprise, ces jeux n'offrent qu'un faible attrait. Le jeu selon l'invention vise à apporter au joueur un effet de sur- prise constamment renouvelé Pour arriver à cela, il se propose de donner la possibilité de réaliser une grande variété de constructions telles que plusieurs billes lachées successivement sur une meme construction puissent avoir des parcours peu prévisibles et totalement différents sans qu'une intervention extérieure ne soit nécessaire Il cherche à obtenir ce résul- tat tout en conservant une grande simplicité d'assemblage des éléments de construction,et en évitant tout recours à des systèmes complexes ou fra- giles, à des sources d'énergie extérieures, électriques notamment, afin qu'il soit utilisable par tous les enfants, et d'un prix peu élevé. Ce but est atteint dans le jeu selon l'invention principalement par la possibilité d'ajouter des pièces mobiles aux canaux de circulation, ces pièces mobiles étant caractérisées par le fait qu'elles sont entrai- nées en mouvement directement ou indirectement par la poussée des billes. Les caractéristiques particulières aux éléments de construction et aux billes utilisables dans le jeu aident à atteindre ce but et font donc aussi partie de l'invention. Les pièces mobiles ont quatre rôles distincts Les picces mobiles qui n'ont d'influence ni sur le déroulement du jeu, ni sur la trajectoire des billes ont un rôle purement décoratif Les pièces mobiles qui n'influent pas sur la trajectoire des billes, mais dont la position est particulière après le passage d'une bille, ont un rôle indicateurs permettant un compte 2 éventuel de points Les pièces mobiles qui suivant leur position bloquent ou non la circulation dans un canal ont pour rôle de retenir momentanément les billes dans ce canal et de les libérer de façon inattendue Les pièces mobiles qui modifient la trajectoire des billes ont pour rôle d'empêcher les billes d'emprunter toujours le même canal. Les pièces mobiles et les éléments de construction selon l'invention sont conçus pour être facilement combinés et pour que les libertés de mou- vement des pièces mobiles soient restreintes à l'effet désiré De tous les mouvements possibles combinant rotations et translations, ceux retenus de préférence sont la rotation autour d'un axe horizontal ou vertical, la translation simple et le roulement, mais le choix d'autres mouvements ne fera pas sortir du cadre de l'invention Les pièces mobiles en rotation sont de préférence solidaires de leur axe qui peut être posé dans les en- coches ou introduit dans les perçages prévus dans les éléments de cons- truction Les pièces mobiles en translation sont de préférence réduites à une simple tige munie éventuellement d'un renflement de blocage, et sont généralement placées dans certains perçages des éléments de construction. La possibilité de réaliser des systèmes composés de plusieurs pièces mobi- les dont l'une au moins est entrainée en mouvement par la poussée des bil- les et transmet cette poussée aux autres pièces du système fait partie de l'invention Ces systèmes peuvent permettre une interaction des billes l entre deux canaux distincts On peut prévoir aussi le retour d'un système mobile à sa position initiale sans intervention extérieure, par l'action par exemple de son poids, d'un ressort ou d'un aimant Les éléments de construction selon l'invention sont juxtaposables et permettent de constituer des canaux de circulation sur un plan incliné. servant de support Ils comportent des encoches et perçages afin que les pièces mobiles leur soient associées sans difficulté. Une des formes préférées de réalisation de ces éléments est la sui- vante: les éléments comportent une ou plusieurs portions élémentaires de canal de circulation; ils ont une section transversale polygonale Pour obtenir simplement la concordance entre deux portions de canal d'un élément à l'autre, les éléments ont leurs faces latérales de longueurs égales; les canaux de circulation débouchent au milieu et perpendiculai- rement à ces faces On peut se limiter dans cette forme de réalisation à des éléments dont la section transversale est triangulaire équilatérale, ou une réunion de plusieurs triangles équilatéraux, et notamment,une section transversale hexagonale régulière est plus riche en possibilités. On ne sort pas du cadre de l'invention en munissant les éléments de construction d'organes de fixation sur leurs faces supérieure et inférieur 3- permettant de rendre ces éléments solidaires lorsqu'on les superpose. Ce moyen ajoute une nouvelle dimension au jeu, le joueur pouvant alors réaliser plusieurs niveaux de canaux de circulation, le passage des billes d'un niveau à l'autre étant permis par ajout aux canaux d'une pièce amovible formant une liaison pentue entre les deux niveaux ou par l'utilisation d'um élément de construction comportant un percage vertical ou très incliné suffisamment large formant puit Sde communication Il est possible alors de réaliser des systèmes mobiles interagissant d'un niveau à l'autre. Une autre forme de réalisation des éléments de construction selon l'invention est la suivante: les éléments de construction sont destinés à former fond de canal de circulation par leur face superieure, ou coté de canal par une ou plusieurs de leurs faces latérales Dans cette forme de réalisation, le support du jeu peut Utre utilisé comme fond des canaux de niveau le plus bas, et, à un niveau supérieur, l'élément formant fond de-canal peut se réduire à une feuille souple de faible épaisseur convena- blement découpée et intercalée entre des éléments superposés formant cotés des canaux Une telle feuille souple permet un changement éventuel de pente du plan incliné de circulation, ainsi qu'il est expliqué dans la description des dessins Dans cette forme de réalisation, la coupe trans- versale des éléments de construction est hexagonale régulière ou peut s'inscrire dans un hexagone régulier. Dans les réalisations ci-dessus du jeu, telles que les éléments soient superposables, il est préférable de choisir des organes de fixation qui ne gênent pas le passage des billes quelque soit la configuration de la construction Ces organes sont par exemple des tenons cylindriques placés sous les éléments dans les angles et des pergages de même forme leur correspondant dans la face supérieure. Certains aménagements statiques des éléments de construction associées à l'utilisation de billes différentes par le joueur peuvent contribuer à l'effet de surprise recherché et sont aussi objet de l'invention Des billes de différentes tailles peuvent emprunter des canaux différents lorsque certains accès ou passages verticaux sont de taille insuffisante pour les plus grosses billes De même les billes de petite taille peuvent s'immobiliser dans des creux peu profonds n'arr Utant pas les autres billes Des billes de matériaux différents ont un comportement différent si un aimant est placé sur le trajet suivant qu'elles sont,ou non, sen- sibles à son attraction. -4- Bien que, d'après l'exposé ci-dessus, le jeu, ses éléments de construction et ses pièces mobiles selon l'invention ne soient pas limités aux formes de réalisation décrites de préférence, les dessins annexés illustrent ces formes-qui sont sans doute celles qui combinent le mieux simplicité et variété de constructions. Les figures 1 à 7 représentent des éléments de construction seule- ment juxtaposables, et quelques pièces mobiles qui leur sont associées. Les figures 8 à 12 représentent des éléments de construction juxta- posables et superposables, combinés entre eux et avec des pièces mobiles, la figure 10 représentant un accessoire d'assemblage particulier. Les éléments de construction des figures 1 à 12 correspondent à la première forme de réalisation choisie de préférence: ils comportent une ou plusieurs portions de canal de circulation par élément. Les figures 13 à 18 représentent des éléments de construction combi- nés entre eux et avec des pièces mobiles Ces éléments de construction correspondent à la deuxième forme de réalisation choisie, qui découle en fait de la première en mutipliant les possibilités du jeu Les figures et 16 représentent un exemple de réalisation possible par moulage par injection de matières synthétique d'un de ces éléments. La figure 1 représente un élément de construction comportant une portion rectiligne de canal, et une pièce mobile autour d'un axe horizon- tal, associée à cet élément et ayant un rôle principalement décoratif. La figure 2 représente un autre exemple de pièce mobile autour d'un axe horizontal, pouvant être utilisée pour varier les parcours des billes. La figure 3 représente un exemple de pièce mobile autour d'un axe vertical, ayant un rôle indicateur. La figure 4 représente un élément de construction comportant une bifurcation, associé à une pièce mobile autour d'un axe vertical, pièce dont le mouvement est alternatif et dont le rôle est d'envoyer successi- vement les billes dans l'un ou l'autre des canaux de sortie. La figure 5 est une vue de dessus de l'élément et de la pièce de la figure 4, montés ensemble. La figure 6 représente un élément de construction comportant une bifurcation, associé à une pièce fixe, et illustre une possibilité d'utilisation des billes de tailles différentes. La figure 7 représente un élément de construction comportant des portions de canal de circulation indépendantes, et illustre une possibi- lité d'utilisation de billes faites de matériaux différents. -11259 -5- La figure 8 représente une combinaison possible de deux éléments de construction superposables associés à deux pièces mobiles créant un blocage temporaire du canal de niveau inférieur. La figure 9 est une vue en coupe de l'ensemble monté des éléments et pièces de la figure 8. La figure 10 représente un accessoire de montage des éléments de construction juxtaposés. La figure 11 représente une combinaison possible de deux éléments de construction associés à une pièce mobile en translation permettant la libération d'une bille immobilisée dans un creux. La figure 12 est une vue en coupe de l'ensemble monté des éléments et pièce mobile de la figure 11. La figure 13 représente un montage possible d'éléments de construc- tion superposables formant soit fond, soit coté de canal de circulation. La figure 14 représente un accessoire associé à deux éléments de construction permettant le passage d'une bille à un canal de circulation de niveau supérieur. La figure 15 représente un élément de construction vue de dessous dans une forme réalisable par moulage par injection de matière synthé- tique. La figure 16 est une vue en coupe de l'élément de la figure 15. La figure 17 représente un élément de construction souple formant fond de canal et pouvant être utilisé pour relier deux constructions faites sur des supports différents non parallèles. La figure 18 représente un support perforé utilisé comme fond des canaux de circulation de plus bas niveau, associé à quelques éléments de construction et pièces mobiles. La figure 1 représente un élément de construction seulement juxta- posable de forme hexagonale comportant une portion rectiligne de canal d'extrémités 4 et 6, un pergage vertical 9 et deux encoches horizontales 3 La portion de canal débouche en 6 perpendiculairement et au milieu de la face latérale 5, et de même en 4 sur la face latérale opposée à la face 5 La figure 1 représente aussi une pièce mobile 1 comportant un axe 2 et quatre pales 7 perpendiculaires deux à deux Lorsque l'ensemble est monté, l'axe 2 est logé dans les encoches 3 Une bille parcourant la por- tion de canal de 4 en 6 poussera au passage une des pales 7, mettant ainsi en rotation la pièce 1 Un chiffre 8 peut Uêtre gravé sur chacune des pales 7 permettant un compte éventuel de points. 251 1259 -6 - La figure 2 représente une pièce mobile comportant un axe horizontal 11 et une partie allongée 10 légèrement creusée en arrondi sur laquelle une bille peut rouler Cette pièce placée sur un élément comportant seule- ment une portion de ligne droite n'aura qu'un r 6 le décoratif, les billes passant alternativement sur et sous la pièce sans changer leur trajectoire, mais placée sur un élément comportant une bifurcation, elle pourra forcer une bille à passer dans l'une des branches de la bifurcation. La figure 3 représente une pièce mobile comportant un axe vertical 13 et deux parties planes inférieure 14 et supérieure 12 Placée dans un perçage vertical d'un élément de construction, comme par exemple le per- age 9 de l'élément de la figure 1, cette pièce mobile tournera d'un quart de tour lorsqu'une bille poussera sa partie plane 14- La partie plane 12 placée alors au-dessus du canal et représentant par exemple un fanion indiquera qu'une bille est passée par ce canal. La figure 4 représente un élément de construction 21 comportant une portion de canal formant bifurcation débouchant en 19, 20 et 23 sur les faces latérales de l'élément, et comportant aussi un pergage vertical 22. La figure 4 représente aussi une pièce mobile 15 composée d'un axe ver-e tical 18 et de trois parties en excroissance 16 et 17 L'ensemble est monté en introduisant l'axe 18 de la pièce mobile 15 dans le pergage 22 vertical de l'élément 21 Le fonctionnement de l'ensemble est décrit en même temps que la figure 5. La figure 5 est une vue de dessus de l'ensemble de la figure 4 Cet ensemble permet d'orienter alternativement les billes arrivant par 19 vers les sorties 20 et 23 de l'élément Dans la configuration de la figure , une bille arrivant en 19 va buter sur la partie 16 de la pièce mobile et être orientée vers la partie droite en excroissance 17 qu'elle pous- sera, et elle sortira en 20 A ce moment la pièce mobile aura pris la position symétrique par rapport à l'axe 24, et la bille suivante sera donc orientée vers la sortie 23 Ce système ne fonctionne que si les billes se successives ne/suivent pas de trop près. La figure 6 représente un élément de construction comportant une portion de canal formant bifurcation débouchant en 25,27 et 28 A cet élément s'ajoute un axe 26 vertical fixe dont le but est de restreindre l'accès à la sortie 28 aux billes de plus petite taille venant de 25. La figure 7 représente un élément comportant deux portions 29 et 30 de canal de circulation La portion 30 est une bifurcation débouchant en 31 et 32 La partie hachurée 33 représente une partie aimantée de l'élé- -11259 7 - ment Les billes soumises à l'attraction magnétique lorsqu'elles arrivent en 30 roulent le long de cette partie 33 Leur inertie les fait s'en détacher et sortir en 31 Les billes insensibles à l'attraction magnétique arrivant en 30 sortent du fait de leur inertie en 32. La figure 8 représente deux éléments superposés, l'élément du bas comportant une portion de canal rectiligne débouchant en 47, l'élément du haut comportant un perçage très incliné 37 ayant la largeur du canal, la portion de canal restante étant rectiligne et débouchant en 46 La figure 8 représente aussi deux pièces mobiles, l'une d'axe horizontal 11 et percée en 36, l'autre formée d'une tige de faible diamètre 35 ayant à son extrémité supérieure une excroissance ronde 34 Dans l'ensemble monté, l'axe 11 se loge dans les encoches 3 de l'élément du haut, et la tige 35 est introduite dans le perçage 36 Les éléments de construction sont munis dans chaque angle de leur face inférieure d'un tenon cylindri- que 38 qui vient le loger dans le perçage 39 correspondant de l'élément de niveau inférieur Le fonctionnement de cet ensemble est expliqué dans la description de la figure 9. La figure 9 est une coupe suivant AA de l'ensemble monté de la figure 8 Dans la configuration de la figure, une bille parcourant le canal du: bas sera arrêtée et bloquée par la tige 35 si la taille de la bille est suffisante, et les billes suivantes parcourant ce canal seront bloquées aussi jusqu'à ce qu'une bille parcourant le canal du haut arrive en 45, puis en 44, et faisant basculer le système mobile autour de l'axe 11, sou- lève la tige 35 par son excroissance 34 et libère ainsi les billes prison- nières Le système mobile revient à sa position de départ ensuite du fait du poids de la tige 35 qui le déséquilibre. La figure 10 représente un accessoire permettant de rendre soli- daire trois éléments de construction juxtaposés Cet accessoire est formé d'une plaque 52 en forme de disque comportant sur une de ses faces trois tenons cylindriques 53 Ces tenons cylindriques sont placés de telle sorte que chacun d'entre eux puisse se loger dans le perçage correspondant des éléments à relier. La figure 11 représente deux éléments de construction superposés comportant chacun une portion rectiligne de canal de circulation, l'élé- ment du haut ayant au fond du canal un creux 43 et un percage incliné 42. La figure 11 représente aussi une pièce mobile en forme de tige cylin- drique h 1 munie à une extrmité d'une e-xcro sance ronde 40 Dans l'ensem- ble monté, la tige 41 se ?ge dans le perçage 42 Le fonctionnelment de cet -1 1259- _ 8 ensemble est expliqué dans la description de la figure 12. La figure 12 est une coupe suivant BB de l'ensemble monté de la figure 11 Dans la configuration de la figure, une bille arrivant en 48 dans le canal du haut s'immobilisera dans le creux 43 si sa vitesse n'est pas trop grande Une bille arrivant en 51 dans le canal du bas poussera si sa taille est suffisante la tige 41 vers le haut, et la bille immobili- sée dans le creux 43 sera alors expulsée par la poussée de l'extrémité 4 o de la tige et sortira en 49 de l'élément. La figure 13 représente une combinaison possible d'éléments de cons- truction formant cotés de canal (éléments 54, 55 57 et 61) ou fond de canal (éléments 56 et 60) L'élément 54 forme cotés de deux portions différentes de canal de circulation L'élément 56 est un exemple d'utili- sation d'une feuille souple découpée comme fond de canal L'élément 60 est un exemple d'élément à usages multiples: le perçage 58 et l'entaille verticale 59 ne sont pas utilisés dans cet assemblage. La figure 14 représente une combinaison de deux éléments-de construc- A. tion 62, qui, associe à un accessoire 65, permettront aux billes de passer dans un canal de niveau supérieur Dans l'ensemble monté sur un élément support non représenté, les tenons 64 de l'accessoire 65 se logent dans les entailles 63 des éléments 62, l'autre extrémité de l'accessoire s'appuyant sur le fond du canal, c'est-à-dire sur la face supérieure de l'élément support Les éléments 62 sont sur cette figure munis d'en- e tailles 66 et 69 non utilisées dans cette configuration de montage. La figure 15 est une vue de dessous d'un élément de construction 62 réalisable par moulage par injection de matière synthétique, caractérisé par la faible épaisseur de matière utilisée tout en conservant une grande rigidité Les tenons 68 sont creux, ainsi que le corps de l'élément. La figure 16 est une coupe suivant CC de l'élément 62 de la figure La figure 17 représente une découpe possible d'un élément souple pouvant relier deux montages situés sur des plans non parallèles La bande qui relie les deux hexagones prenant une certaine courbure dans l'es- pace séparant les deux montages. La figure 18 représente un support plan perforé 71 servant de fond pour les canaux de plus bas niveau Les perforations 73 de ce support étant utilisés pour rendre les éléments 62, 54, 55 et 72 solidaires de ce support. L'invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées Il est possible de concevoir, sans sortir du cadre de l'invention, un grand nombre d'éléments de construction en variant par exemple l'angle ou la position des canaux par rapport aux faces latérales ou les organes de liaison entre éléments, et un grand nombre de pièces mobiles en variant la forme ou les mouvements possibles Les éléments de construction et les pièces mobiles du jeu peuvent avoir des dimensions arbitraires et notamment être réalisée plus grosses pour les enfants plus jeunes. Le jeu selon l'invention n'est associé à aucune règle d'utilisation, mais de nombreuses suggestions peuvent être faites, par exemple pour que des compétitions s'établissent lorsque plusieurs joueurs l'utilisent en même temps Il n'est pas prévu non plus de remontées automatiques des billes au sommet des constructions, mais il pourra être proposé aux joueurs plus agés des systèmes assez simples basés sur le principe de la vis d'Archimède par exemple Bien que des éléments de construction trans- parents semblent préférables pour voir facilement circuler les billes, il peut être envisagé de proposer aux enfants les plus jeunes des éléments et billes décorés pouvant représenter des personnages et lieux imaginaires. Les éléments de construction et pièces mobiles du jeu peuvent être exécutés par moulage par injection ou à la presse à chaud de matière synthétique, dite plastique. - REVENDICATIONS 1 Jeu permettant la construction de canaux dans lesquels des billes peuvent circuler sous l'effet de la pesanteur ou de l'inertie, la cons- truction se faisant par assemblage d'éléments de construction juxtapo- sables sur un support plan incliné fixe ou mobile Le jeu est caractérisé par le fait que le joueur peut ajouter aux canaux ainsi construits des pièces mobiles entrainées directement ou indirectement en mouvement par la poussée des billes à leur passage. 2 Jeu selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments de construction sont superposables. 3 Jeu selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un canal peut être interrompu par un ou plusieurs passages verticaux ou très inclinés, par lesquels une bille parcourant le canal peut tomber à un niveau infè- rieur de la construction. 4 Jeu selon une ou plusieurs des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que les pièces mobiles du jeu peuvent rouler, ou être mobiles en translation, ou ktre mobiles en rotation, en particulier autour d'un axe horizontal ou vertical. Jeu selon une ou plusieurs des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que les pièces mobiles peuvent, après avoir subi la poussée d'une bille, revenir à leur position initiale sous l'effet de la pesanteur, ou sous l'action d'un ressort, ou d'un aimant. 6 Jeu selon une ou plusieurs des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que les pièces mobiles peuvent être combinées en des systèmes mobiles dont l'une des pièces au moins est entraînée en mouve- ment par la poussée des billes et transmet cette poussée aux autres pièces mobiles. 7 Jeu selon une ou plusieurs des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que des billes de tailles ou de matériaux différents peuvent gtre utilisées. 8 Jeu selon la revendication 7, caractérisé par le fait que des aménagements des canaux sont possibles pour utiliser les différences de taille ou de matériau des billes, aménagements tels que accès rétrécis, creux de taille adéquate, présence d'aimants. 9 Jeu selon une ou plusieurs des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que les éléments de construction comportant une ou plusieurs portions élémentaires de canal sont de section transversale -1 1259 polygonale, ayant notamment la forme d'un triangle isocèle, ou d'une réunion de triangles équilatéraux accolés, et en particulier laforme d'un hexagone régulier. Jeu selon une ou plusieurs des revendications précédentes, carac- térisé en ce qu'un élément de construction forme soit coté de canal par une ou plusieurs de ses faces latérales, soit fond de canal par sa face superieure. 11 Jeu selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'un élément formant fond de canal peut etre réduit à une feuille plane d'épaisseur faible, éventuele-,ent souple, sa découpe lui permettant d'être intercalée entre des éléments de construction rigides. 12 Jeu selon l'une ou l'autre des revendications 10 et 11, carac- terisé par le fait que les éléments de construction ont une section transversale pouvant s'inscrire dans un triangle équilatéral, ou dans une réunion de triangles équilatéraux accolés, et en particulier dans un hexagone.