Brevet FR2545163A1 — publié le 19841102

La présente invention concerne un système d'assemblage à des multiples permettant la constitution de surfaces, de volumes et de structures,en assemblant,par ernboitage,des éléments préfabriqués divers selon de multiples combinaisons Dans les domaines de la mécanique, du batiment, de l'ebéniste- rie, de la décoration, de la présentation et des jeux de costtuc- tions, notamment, l'assemblage par emboîtage est très largement re- pandu et les systèmes utilisés pour réaliser ceux-ci sont nombreux et très variés. Les plus répandus de ces systèmes, et aussi les plus anciens sont, sans conteste, le tenon et la mortaise et la queue d'aronde qui sont largement utilisés dans les domaines de la mécanique de l1ébé- nisterie et du bâtiment pour assembler, en alignement ou perpendicuclairement, des éléments en vue d'obtenir un assemblage ou une structure fonctionnelle particuliere, de caractéristiques définies, dont le démontage ultérieur 'est pas, à priori, envisagé, d'autant que l'assemblage est souvent complété par chevillage, vissage ou collage ; le système d'assemblage n'étant destiné, dans ce cas, qu'à encaisser les efforts que ne pourraient pas supporter, sans déformation ou rupture, les assemblages cheville, vissée ou collés. En mécanique, plusieurs queues d'aronde ont été assembles an superposition pour réaliser un système de fixation dit en "sapin", afin d'augmenter la résistance a l'arrachement et non pour permettre un quelconque réglage en position. Ce système est utilisé en particulier pour fixer les ailettes ou les aubageF sur les rotors de turEi- nes tournant à grande vitesse et générant, par conséquent, une force d'inertie centrifuge importante. Il en va tout autrement lorsqu'il stagit d'assembler, dans des directions quelconques, des éléments très divers dont la combinaison est très fréquemment remise en question pour des raisons esthétiques ou/et intellectuelles impliquant, an conséquence, des démontages tout aussi fréquents, comme c'est le cas notamment, dans les domaines de la décoration, de la présentation et, surtout, des jeux de construc tisons ou l'improvisation, voire l'abstraction, sont généralement recherchés en vue d'une personnalisation des résultats, en fonction de l'imagination et des goûts de lutilisateur ; ce qui implique, bien sur, un minimum de contrainte au niveau des moyens dvassemblage. Différentes solutions ont déjà été envisagées pour parvenir ce résultat. Parmi celles-ci, on peut citer les moyens décrits dans les demandes de brevets français - 2.448 101, ayant pour objet un ensemble d'élémsnts destinés à etre assemblés pour définir des structures articulées, caractérisé en ce que chaque élément présente une pluralité d'orifices le traversant de part en part, suivant des orientations différentes ; chaque orifice étant propre à recevoir une tige par ailleurs engagée dans un orifice analogue d'au moins un autre élément pour assurer 1' assemblage et lwarticulation des éléments entre eux. - 2.435 662, ayant pour objet des éléments de formes dXembol- ture et d'imbrication par procédé de glissement latéral, caractérisé en ce que chaque élément comprend une partie supérieure formant mâ- choire et une partie inférieure saillante de forme complémentaire. - 2.429 959, ayant pour objet une pièce modulaire destinée à assurer, par emboîtement, la construction de meubles et de cloisons pour l'aménagement de stands ou d'habitations, caractérisé en ce que cette pièce comporte des découpes rectangulaires dont la largeur correspond à l'épaisseur de la pièce, de façon à permettre des aSsem- blages par embrèvement perpendiculâire de pièces identiques. - 2.365 077, ayant pour objet un système de construction 3 emboitement avec éléments profilés et joints, particulièrement pour jeux et modélisme, caractérisé en cl est est constitué d'un élément de profil divers qui assure la solidarisation et l'aligncment des é- léments entre eux. - 2.356 873, ayant pour objet un procédé d'assemblage trapezol- dal, caractérisé en ce que chaque élément a la forme d'un trapèze rectangle entaillé, à partir d'une de ses bases, d'une échancrure perpendicualire aux bases, égale à la demi-longueur de la hauteur et d'une largeur égale à l'épaisseur de-l'élenent, qui permet l'assemblage d'éléments identiques dans le même plan et dans des plans perpendiculaires. - 2.227 788, ayant pour objet un ensemble d'éléments pour la réalisation de meubles et l'aménagement d'espaces démontables, caractérisé en ce qu'il comprend : des éléments profilés principaux pourvus d'au moins une cannelure longitudinale, des éléments profilés complémentaires de diverses sections et de platines se fixant aux extrêmités de certains profilés principaux qui permettent l'assemblage d'élements profilés principaux dans le aeEe plan ou dans des plans perpendiculaires. - 2.221 0369 ayant pour objet des éléments modulaires emboî- tables et leur procéde d'assemblage, caractérisé en ce que chaque élément, de forme différente mais complémentaire, comporte une âme centrale et une ou des ailes latérales dont les parties inférieures et supérieures sont munies de tenons et de mortaises permettant le positionnement et l'emboîtement des éléments en superposition et en juxtaposition ; ce qui permet des-assemblages dans le même plan, en vue de constituer un panneau continu dans le meme plan ou dans un plan perpendiculaire. Comme on le voit, tous ces systèmes ne permettent que des as semblages dans un même plan ou/et dans des plans perpendiculaires d' éléments dont la diversité a été aussi réduite que possible selon des critères fonctionnels limités à des domaines particuliers dap- plication, c' est à dire sans laisser aucune liberté d'agencement dans l'espace, selon d'autres critères. Le système d'assemblage à clés multiples, selon l'invention, vise à remédier à ces inconvénients car, avec celûi-ci, en effet, une grande liberté d'agencement dans l'espace, selon une multitude de combinaisons d'éléments très diversifiés, en fonction de critères géométrique et esthétique, est laissée à l'utilisateur qui peut ain si réaliser une infinité de constructions sans d'autre limite que celle de son imagination et de son sens esthétique, avec des con- traintes très limitées au niveau de l'assemblage, selon un mode d' emploi évident, même pour de très jeunes enfants. Ce système d'assemblage se caractérise principalement en ce que des tenons des mortaises et des orifices de chevillage sont combinés sur le même élément, en ce que les éléments sont solidarisables di rectement entre eux ou par l'intermédiaire de clés comportant des nervures longitudinales croisées respectivement avec des nervures trans versalcsdes nervures circulaires ou des nervures héliceadales, et en ce que les tenons, les mortaises, et les clés comportent chacun plusieurs nervures ou rainures accolées de même profil. Les rainures des mortaises et les nervures des tenons et des clés sont de section triångulaireZet tout ou partie seulement de celles-ci peuvent être engagées lors de l'assemblage de façon que, par exemple, deux éléments comportant des mortaises puissent être assemblés latéra- lement à l'aide d'une meme clé ne pénétrant que partiellement dans chacune des mortaises. Deux éléments comportant des mortaises, peuvent etre reliés entre eux par une même clé par l'intermédiaire des nervures transversales rectilignes, circulaires ou hélicoldales dont elle est munie Le pas des nervures helicoldates dont sont munies certaines clés correspond au double de l'écartement des rainures des mortaises. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention la clé est dépourvue de nervure sur deux côtés, parallèles entre eux, dont la distance qui les separe est légèrement inférieure à la largeur de l'ouverture des mortaises de façon à pouvoir faire pénétrer la clé dans une mortaise,en n'importe quel point de celle-ci, puis à l'assujettir à l'élément muni de la mortaise par simple rotation de 900 de la clé qui peut ensuite coulisser librement. Certaines mortaises possèdent des ouvertures frontales rainurées, de même caractéristiques que celle des mortaises ; ce qui permet l'in- troductionJdans une mortaises d'une clé munie de nervures sur toutes ses faces,en point précis, sans recourir-à l'engagement de la clé en bout de mortaise. Plusieurs mortaises peuvent être disposées parallèlement perpendiculairement ou ob1iquement, a la même profondeur ou à des profondeurs aifferentes, sur la meme face d'un élément à assembler. Plusieurs mortaises, réalisées sur des races différentes d'un élément à assembler peuvent se réunir au niveau de llarete de jonction des faces concernées. Selon un mode particulier de réalisation un élément d'assemblage est constitué d'un profilé de section carrée ou rectangulaire comportant un tenon sur chacune de ses aretesb dans le prolongement des diagonales, et une ou plusieurs mortaises, de profondeur égale ou inégale, sur chacun des cotés. Plusieurs elements, munis d'une mortaise, pewent etre assemblés longitudinalement à l'aide d'une clé ou d'un profilé de section approprié. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront dans la description qui va suivre d'éléments d'assemblage d'un jeu de construction, donné à titre d'exemple non limitatif, au regard des dessins annexés, sur lesquels - La figure 1 représente une vue en perspective cavalière d'un élément d'assemblage, comportant quatre tenons B, disposés à 90 l'un de llautre, et, en son milieu9 un orifice de chevillage 3 de section identique à celle des tenons I et de la clé 4. - La figure 2 représente une vue en perspective cavalière dsun élément d'assemblage comportant quatre mortaises 2 disposées à 90 l'une de l'autre sur chacun des côtes de l'élément. - La figure 3 représente une vue en perspective cavalière d'un élé- ment d'assemblage de section carrée comportant un ténor I sur chacune de ses arêtes,une mortaise 2 au milieu de chacun des côtes et un orifice de chevillage 3 en son milieu La figure 4 représente une vue an perspective cavaliere d'un elé pilent d'assemblage.comportant, sur chaque côté, une mortaise centrale 2a comportant une rainure et demi et deux mortaises latérales 2b ne comportant qu'une rainure. - La figure 5 représente une vue an perspective cavalière d'un élément d'assemblage de section carrée comportant,sur chaque côté,deux mortaises 2c et 2d disposées perpendiculairement, avec raccordement des mortaises 2c au niveau des aretes de l'élément. - La figure 6 représente un vue an perspective cavalière d'un élément d'assemblage muni de deux mortaises 2e et 2 disposées perpendi- culairement. - La figure 7 représente une vue en perspective cavalière d'une superposition d'éléments 7, 8, 9 et 10 munis d'une mortaise sur un côté. - La figure 8 représente une vue an perspective cavalière du pro filé 11 destiné à permettre la solidarisation transversale des éléments 7, 8 9 et 10 représentes à la figure précédente. - La figure 9 représente une vue en perspective cavalière d'une clé 4, de section carres dont chaque côte est muni de nervures longitudinales 5a croisées à 90 avec des nervures transversales 5b - La figure 10 représente une vue latérale d'une clé 4 introduite dans une mortaise 2 aménagée dans un élément 12. - La figure 11 représente une vue de dessus d'une cle 4solidarisant transversaiementdéuxéléments 13 et 14 par l'intermédiaire des mortaises 2g et 2h. - La figure 12 représente une vue de dessus d'une clé 4 qui a été introduite par une ouverture mortaisée 15 puis glissée dans la mortaise 2.Cette clé 4 est munie de rainures circulaire 4a entre les nervures transversales 5b afin de permettre la rotation de la clé 4 dans la mortaise 2. - La figure 13 represente une vue de face d'une cle 4, dont les les nervures longitudinales 5a ont été croisees avec des nervures héli coidales Sc, introduite dans une mortaise 2 aménagée dans un élément 19. Comme on le voit en se repportant aux figures 1 à 11, des éléments d'assemblage ont été munis de tenons I, de mortaises 2 objet d'un orifice de chevillage 3, afin de pouvoir etre assemblés directement entre eux par introduction des tenons 1 dans les mortaises 2 ou par l'inter- médiaire d'une clé 4. Lesténons 1 et les mortaises 2 sont constitués respectivement de nervures 5 ou de rainures 6, de section triangulaire, accolées l'une à l'autre. La clé 4.est constituée d'un parallélépipède de section carrée sur les côtés duquel ont été réalisées des nervures longitudinales rec- tilignes Sa croises avec des nervures 5b dont les dimensions et l'é cartement sont égaux à ceux des nervures 5 ou des rainures 6 des tenons 1, des mortaises 2 et de l'orifice de chevillage 3, afin de permettre l'assemblage d'éléments entre eux en introduisant ses extrémités transversalement dans les mortaises, en n'engageant que une ou deux des nervures transversales 5b, ou en introduisant longitudinalement la clé partiellement ou totalement dans les mortaises en n'engageant qu'une des nervures longitudinale 5a, comme le montre les figures 10 et 11. Sur certains élémentsnon représentés sur les dessins,les mortaises sont constituées de quatre rainures afin de permettre l'introduction de la clé 4 sur toute sa largeur dans les mortaises sans que rien ne dépasse. La clé quatre peut être simplifiée par rapport à celle représentée à la figure 9 en éliminant les nervures sur deux côtés opposés, ee qui permet de la faire pénétrer sur toute sa section dans des mortaises constituées de deux rainures seulement. De plus, ce mode paticulierde réalisation permet d'introduire l'extrémité de la clé 4 dans une mortaise, en n' importe quel point, en disposant les côtés lisses parrallélement aux bords de l'entrée de la mortaise, en faisant pénétrer la clé jusqu'au fond de la mortaise puis en exerçant une rotation de 900 qui a pour effet d'engager les nervures transversales 5b dans les rainures 6 de la mortaise sous réserve que les extrémités des pointes de diamant, résultant du croisement des ner vures,aient été arrondie en conséquence et que des rainures circulaires 4a, de section triangulaire,de de diamétre intérieur légèrement inférieur à l'écartement des bords de la mortaisez aient été réalisées entre les premières nervures transversales 6b pour permettre la rotation. En se repportant a la figure 12 on remarque qu'une clé 4 munie de nervures transversales perpendiculaires séparée s par des rainures circulaires 4a, de diamètre intérieur inférieur à la largeur de l'ouverture de la mortaise 2, peut être introduite à l'intérieur de celle-ci par l'ouverture mortaisée 15 ou par l'extrémité de la mortaise. Elle se trouve alors libre en translation et en rotation dans la dite mortaise, tout en restantsoladåire de celle-ci longitudinalement, ce qui permet, lorsque deux éléments sont réunis par ce moyeu de permettre un déplacement dans une direction imposée combiné à une rotation sur 3600 de l'un par rapport à l'autre. En se repportant à la figure 13 on remarque que lorsque la clé 4 posséde des rainures longitudinales 5a croisées avec des rainures hé licoidales de pas et de section compatibles avec le rainures 6 de la mortaise 2 son introduction dans la mortaise peut être obtenue en n 'importe quel point indépendemment de tout orifice d'introduction mortaisé ou de toute introduction en:.éxtrémité de mortaise, par simple rotation dans le sens d'engagement du filtrage sans pour cela s'oppose au coulissement de la clé dans la mortaise sous réserve que celle-ci ne soit pas vissée à fond. On peut donc par ce moyen faire pénétrer la clé en n'importe quel point de la mortaise,obtenir son coulissement latéral et l'immobiliser par serrage ou liberer en n'importe quel endroit. I1 faut ajouter que cette clé a nervures transversales hélicol- dales peut-être agrementée d'un écrou 17 ou dune tête qui permet le serrage d'un élément 18 eontre un élément 19 ou toutes autres combinaisons. I1 faut souligner que cette clé 4, organe principal de l'assemblage, peut revetir des formes très diverses parmis lesquelles on peut citer l'équerre à 900 ou a d'autres angles, le U, le T, etc qui en font son > IniverSalité. I1 va de soit que cette clé 4 peut etre simplifiée pour ne présenter, par exemple, que des rainures circulaires ou hélicoidales transversales à l'exclusion des rainures longitudinales, ou que des rainures longitudinales à l'exclusion de toute autre. Ces clés peuvent aussi s'agrémenter de moyens d'assemblage entreelles par vissage,tenon circulaire et trou borgne emmanché à force ou avec solidarisation par goupillage etc. Des pièces intermédiaires facilitant leur raccordement dans des jonctions particulières peuvent être créées selon le besoin. Le système d'assemblage à clés multiples objet de l'invention,des tiné principalement à des jeux de constructionD peut être utilisées dans d'autres domaines , tels que la décoration, l'ameublement et le maquetage,sous des formes simplifiées. REVENDICATIONS I. Système d'assemblage par tenons et mortaises caractérisé en ce ce que des tenons (1) des mortaises (2) et des orifices de chevillage (3) sont combinés sur le meme élément, en ce que les éléments sont solida- risables entre eux direcCement ou l'aide de clés (4) comportant des nervures longitudinales croisées ou non avec des nervures rectilignes transversales, des nervures circulaires ou des nervures hélicoldales et en ce que les ténons (1), les mortaises (2), ét les clés (3) comportent chacun plusieurs nervures (5) ou rainures (6) juxtaposées de meme profil. 2. Système d'assemblage selon la revendication I caractérisé en ce que les nervures des tenons et des clès,et les rainures des mortaises, sont de section triangulaire. 3. Système d'assemblage selon la revendication J caractérisé en ce que tout ou partie seulement des nervures des tenons et des clés et des rainures des mortaises peuvent etre engagés lors de l'assemblage. 4. Système d'assemblage selon les revendications 1 et 3 caractérisé sur ce que deux éléments (13,14),comportant des mortaisespeuvent etre assembles latéralement à l'aide d'une même clé 4 ne pénétrant que par= tiellement dans chacune des mortaises (2g, 2h). 5. Système d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que deux éléments comportant des mortaises peuvent être reliés entre eux par une même clé par l'intermédiaire des nervures transversales rectilignes, circulaires ou hélicoldales dont celle-ci est munie. 6. Système d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pas de nervures hElicoidales,dont sent munies certaines clés correspond au double de l'écartement des rainures des mortaises. 7. Système d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la clé est dépourvue de nervure sur deux côtés parallèles entre eux dont la distance est légérement inférieure à la largeur de l'ouverture des rainures. 8. Système d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les mortaises 2 possédent des ouvertures frontales mortaisés (15) de mêmes caractéristiques avec celles des mortaises 2. 9. Système d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé sur ce que plusieurs mortaises peuvent être disposées parallèlement, perpendiculairement ou obliquement à la meme profondeur ou à des profondeurs différentes sur la mne face d'un élément à assembler. 10. Système d'assemblage selon la revendication I caractérisé en ce que plusieurs ortaises,réalisées sur des faces différentes d'un élé- ment à assembler, peuvent se reunir au niveau de l'arête de jonction des faces concernées. 11. Système d'assemblage selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un élément d'assemblage est constitué d'un profilé de section carrée ou rectangulaire comportant un tenon su chacune de ses aretes et une ou plusieurs mortaises de profondeur égale ou inégale sur chacun de ses côtés. 12. Système d'assemblage selon la revendication I caractérisé en ce que plusieurs éléments munis d'une mortaise peuvent autre assemblés longitudinalement à l'aide d'une clé ou d'un profilé de section appropriée (11). 13/ Système d'assemblage selon les revendications 1 et 7 caractérise on ce que lorsque la clé 4 comporte des nervures transversales rectilignes ou circulaires, sur 2 ou 4 c8tés, des rainures circulaires 4a, de diamètre intérieur inférieur à la largeur de l'ouverture de la mortaise 2, sont creusées entre les dites nervures de façon à permettre la rotation de la clé 4 dans la mortaise 2.