Brevet FR2593407A1 — publié le 19870731

La présente invention concerne d'une manière générale les véhicu- les-Jouets miniature à entraînement par inertie, et plus particulièrement les voitures-Jouets miniature à entraînement par inertie qui utilisent un volant d'inertie disposé horizontalement et des pneus à flancs réalisés en un maté- riau à faible coefficient de frottement de façon à permettre à la voiture d'exécuter des acrobaties sur les flancs des roues. De nombreux véhicules-Jouets miniature ont utilisé un volant d'iner- tie dans le but d'entraîner ces véhicules par inertie. C'est ainsi par exem- ple que de tels véhicules sont décrits dans les brevets US n' 4.536.168 d&- I0 livré au nom de Stephens le 20 août 1985, n' 4.485.586 délivré au nom de Halford et autres le 4 décembre 1984, n' 4.443.967 délivré au nom de Jones et autres le 24 avril 1984, n' 4.400.908 délivré au nom de Nomura le 30 août 1983, n 4.193.223 délivré au nom de d'Andrade et autres le 18 mars 1980, n' 3.955.429 délivré au nom de Holden le 11 mai 1976 et n' 2. 677.216 délivré au nom de Hein le 4 mai 1954. Par ailleurs, les brevets US n' 3.698,129 dé- livré au nom de Lemelson le 17 octobre 1972 et n' 2.873.553 délivré au nom de Ullman le 17 février 1958 décrivent l'utilisation de volants d'inertie disposés horizontalement, dans les moteurs d'entraînement de voitures- Jouets. Toutefois, les volants d'inertie utilisés pour ces voitures ne facili- tent pas l'utilisation de celles-ci pour des acrobaties sur les flancs des roues, Finalement, les brevets US. N' 3.812.933 délivré au nom de Darda le 28 mai 1974, n' 3.772,824 délivré au nom de Terzian et autres le 20 novem- bre 1973, et 2.560,739 délivré au nom de Perez le 17 Juillet 1951 décrivent des moteurs à entraînement par ressort utilisés pour des voitures-jouets. Aucun des brevets ci-dessus ne décrit une voiture-Jouet miniature pouvant être utilisée pour exécuter une " vraie acrobatie " sur les flancs des roues. Au cours d'une telle acrobatie, les deux roues situées sur un côté de la voiture-Jouet demeurent au contact d'une surface de support lorsque les essieux de la voiture s'approchent d'une position verticale. La voiture demeure dans cette position sans soutien matériel supplémentaire pendant qu'elle se déplace le long de la trajectoire voulue. Un volant d'inertie monté horizontalement et présentant un axe ver- tical de révolution disposé à proximité de la base d'une voiture-Jouet favo- riserait l'équilibrage de la voiture au cours d'acrobaties sur les flancs des roues. Par ailleurs, l'utilisation d'un matériau à faible coefficient de frot- tement, tel que de la matière plastique, sur les flancs des roues facilite- rait ces acrobaties sur les flancs des roues étant donné qu'un tel matériau permettrait aux roues de glisser sur une surface de support pendant que la voiture progresse le long de sa trajectoire prévue. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir une voiture-Jouet miniature pouvant être utilisée pour des acrobaties sur les flancs des roues, qui Gcxpxte un volant d'inertie monté horizontalement et présentant un axe vertical de révolution disposé & proximité de la base de la voiture afin de favoriser l'équilibrage de cette voiture pendant des acrobaties sur les flancs des roues, et qui utilise un matériau à faible coefficient de frottement sur les côtés des roues afin de permettre à ces roues de glisser sur une surface de support au cours des acrobaties sur les flancs des roues. A cet effet, l'invention a pour objet une voiture-Jouet permettant d'exécuter des acrobaties sur les flancs des roues, caractérisée en ce qu'el- le comprend un châssis inférieur présentant une première ouverture et une saillie annulaire, des essieux avant et arrière montés à rotation sur ce chassis inférieur, un chassis supérieur fixé sur ce châssis inférieur et présentant des seconde et troisième ouvertures, des roues avant fixées sur l'essieu avant et présentant des flancs réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement, des roues arrière fixées sur l'essieu arrière et présentant des flancs réalisés en un matériau à faible coefficient de frot- tement, ainsi qu'un matériau à coefficient de frottement élevé entourant la périphérie de chacune de ces roues arrière, un pignon conique fixé sur l'es- sieu arrière, une roue dentée démultiplicatrice présentant une saillie s'em- boîtant de manière rotative dans la seconde ouverture du chassis supérieur et une gorge annulaire s'emboîtant de manière rotative sur la saillie annu- laire du châssis inférieur, cette roue dentée démultiplicatrice présentant un axe vertical de révolution et engrenant avec le pignon conique, une tige dont l'une des extrémités s'emboîte de manière rotative dans la troisième ouverture du chassis supérieur et l'autre extrémité s'emboîte de manière ro- tative dans la première ouverture du chassis inférieur, cette tige présen- tant un axe longitudinal vertical, un pignon fixé sur cette tige, ce pignon tournant autour de l'axe longitudinal vertical de cette tige et engrenant avec la roue dentée démultiplicatrice, et un volant d'inertie fixé sur ce pi- gnon, ce volant d'inertie présentant un axe vertical de révolution et un centre de gravité sensiblement disposé dans un plan horizontal passant par l'axe longitudinal de l'essieu arrière de façon que la voiture-Jouet soit susceptible d'un équilibrage sur les flancs des roues avant et arrière lors- que cette voiture-Jouet exécute des acrobaties sur les flancs des roues sur une surface de support et que l'axe longitudinal de l'essieu arrière s'appro- che sensiblement d'une position verticale lorsque cette voiture-Jouet exécute lesdites acrobaties sur les flancs des roues. Ainsi, cette voiture-jouet est susceptible d'exécuter des acrobaties sur les flancs des roues et présente un volant d'inertie horizontal compor- tant un axe vertical de révolution disposé à proximité de la base de la voiture. Le centre de gravité de ce volant d'inertie se trouve sensiblement dans un plan horizontal passant par l'essieu arrière de la voiture. Le mo- teur à inertie utilise un pignon conique fixé sur l'essieu arrière et engre- nant avec une roue dentée démultiplicatrice. Cette roue dentée démultipli- catrice engrène a son tour avec un pignon fixé sur le volant d'inertie. L'o- rientation de ce volant d'inertie du côté de la base de la voiture aide à équilibrer cette voiture lorsqu'elle exécute des acrobaties sur les flancs des roues de façon que l'axe de révolution du volant d'inertie s'approche d'une position horizontale au cours de telles acrobaties. Les flancs des roues sont réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement, ce qui permet aux roues de glisser le long d'une surface de support et d'ef- fectuer des changements de direction au cours des acrobaties sur les flancs des roues, tandis qu'un couple redresseur provenant du moteur à inertie maintient la voiture dans une position équilibrée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en re- gard des dessins annexés sur lesquels: la fig. 1 est une vue en perspective du mode préféré de réalisation de la voiture-Jouet miniature conforme à l'invention, la fig. 2 est une vue en perspective représentant la voiture-Jouet de la fig. 1 en train d'exécuter une acrobatie sur les flancs des roues, la fig. 3 est une vue de dessus prise suivant la ligne 3-3 de la fig. 1, le chassis supérieur de la voiture n'étant par représenté afin de montrer le moteur à inertie utilisé pour entraîner cette voiture, la fig. 4 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne 4-4 de la fig. 3, la fig. 5 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne 5-5 de la fig. 3, et la fig. 6 est une vue de la voiture-Jouet prise suivant la ligne 6-6 de la fig. 2 et montrant la manière dont les roues arrière de cette voiture vien- nent au contact d'une surface de support au cours d'une acrobatie sur les flancs des roues (la carrosserie de la voiture est représentée par un trait mixte). La description qui suit expose, prise en combinaison avec les des- sins, le mode préféré de réalisation de l'invention, d'une manière telle que toute personne spécialisée dans la technique de fabrication des Jouets puis- se utiliser cette invention. Le mode de réalisation de l'invention ici décrit est le meilleur mode envisagé par les inventeurs pour mettre en oeuvre cet- te invention dans un contexte commercial, bien que l'on comprenne que l'on puisse apporter diverses modifications en restant dans le cadre de l'inven- tion. Si l'on se reporte maintenant a la fig. 1, on y voit un mode préfé- ré de réalisation de la voiture-Jouet 10 de l'invention qui repose sur une surface de support 12. Cette voiture-Jouet 10 présente-une carosserie exté- rieure 14, des roues avant 16 et des roues arrière 18. Comme le montrent les fig. 3 & 5, cette voiture 10 présente des châssis respectivement supérieur 20 et inférieur 22. Des essieux respectivement avant 24 et arrière 26 sont montés de manière rotative sur le chassis inférieur 22. Les roues 16 et 18 sont fixées respectivement sur les essieux 24 et 26 comme le montrent les fig. 3, 5 et 6. Le moteur à inertie de la voiture 10 utilise un volant & inertie 28 permettant d'emmagasiner de l'énergie cinétique. Une rotation des roues ar- rière 18 provoque un stockage d'énergie cinétique dans le mouvement de ro- tation de ce volant d'inertie 28. Etant donné que l'essieu 26 est fixé sur les roues arrière 18, une rotation de ces roues 18 fait tourner l'essieu 26 et un pignon conique 30 fixé sur cet essieu 26. Pendant que ce pignon coni- que 30 tourne avec l'essieu 26, il entraîne une roue dentée démultiplicatrice 32 qui est montée de manière rotative sur le châssis inférieur 22 en fai- sant tourner cette roue dentée 32 à l'intérieur d'une ouverture 34 ménagée dans le chassis supérieur 20. Une saillie 36 de cette roue dentée démulti- plicatrice 32 s'emboite de manière rotative dans cette ouverture 34 comme le montrent les fig. 4 et 5. La roue dentée démultiplicatrice 32 présente une gorge annulaire 38 dans sa face inférieure. Une saillie annulaire 40 du chassis inférieur 22 s'emboîte de manière retative dans cette gorge annulai- re 38. La roue dentée démultiplicatrice 32 tourne de préférence autour d'un axe vertical passant par l'axe longitudinal de l'essieu 26. Si l'on se reporte a nouveau à la fig. 4, la roue dentée démultipli- catrice 32 entraîne un pignon 42 fixé sur une tige 44 lorsque les roues arrière sont entraînées en rotation. Comme on le voit, cette tige 44 s'em- boîte de manière rotative dans des ouvertures 46 et 48 ménagées respective- ment dans les chassis supérieur et inférieur 20 et 22. Le pignon 42 est fixé sur le volant d'inertie qui tourne avec ce pignon 42 autour d'un axe de révolution qui est vertical pour l'orientation représentée sur la fig. 4oIl est important de noter que le volant d'inertie 28 est placé du côté de la base de la voiture 10, comme le montrent les fig. 4 et 5, de façon que son centre de gravité soit sensiblement en alignement avec un plan horizontal passant par l'axe longitudinal 58 (voir fig. 6) de l'essieu 26. Avec un tel alignement, le volant d'inertie 28 aide à équilibrer la voiture 10 lors- qu'elle exécute des acrobaties sur les flancs des roues comme cela sera expliqué dans la description qui suit. Les roues arrière 18 présentent des parties en matériau à coeffi- cient élevé de frottement 50 qui sont fixées autour des parties périphéri- ques de ces roues comme le montre la fig. 5. Ces parties 50 facilitent la rotation des roues 18 lorsqu'on les frotte contre une surface telle qu'une surface de support 12 dans le but de provoquer une rotation initiale de ces roues 18 et de stocker de l'énergie cinétique dans le mouvement de rotation du volant d'inertie 28. La voiture 10 est alors propulsée vers l'avant sous l'effet de la rotation du volant d'inertie 28 une fois qu'on l'a placée sur la surface 12. Il est important de noter que les flancs 52 des roues arrière 18 sont réalisés dans un matériau à faible coefficient de frottement tel que de la matière plastique, afin de permettre à la voiture 10 d'exécuter des acrobaties sur les flancs des roues de la manière décrite ci-dessous. Par ailleurs, les flancs 54 (voir fig. 3) des roues avant 16 sont également réa- lisés en un matériau à faible coefficient de frottement afin de faciliter ces acrobaties sur les flancs des roues. La fig. 6 illustre la manière dont les flancs 52 des roues arrière 18 viennent au contact de la surface de support 12 lorsque la voiture exé- cute une acrobatie sur les flancs des roues. Etant donné que le centre de gravité du volant d'inertie 28 se trouve sensiblement dans un plan horizon- tal passant par l'axe longitudinal 58 de l'essieu 26, cette orientation du volant d'inertie 28 aide à équilibrer la voiture 10 quand elle dans une po- sition d'acrobatie sur les flancs des roues comme le représente la fig. 6. En d'autres termes, le poids du volant d'inertie 28 aide à équilibrer le poids restant de la voiture 10 par rapport à l'axe vertical 56 au cours des acrobaties sur les flancs des roues. Par elle-même, cette orientation du vo- lant d'inertie 28 permet à la voiture 10 d'exécuter des acrobaties sur les flancs des roues avec l'axe de révolution du volant d'inertie s'approchant d'une position horizontale et l'axe longitudinal 58 s'approchant de la verti- cale 56, ou avec un angle 8 rendu minimal. Lorsque la voiture-Jouet 10 est dans cette position sur les flancs des roues, cette voiture 10 fonctionne comme une motocyclette gyroscopique présentant un volant d'inertie à axe horizontal de révolution. Dans cet état, toute inclinaison légère de la voi- ture-Jouet 10 provoquerait un couple agissant sur l'axe longitudinal de la voiture. Avec l'aide des roues à faible coefficient de frottement 16 et 18, ce couple fait changer de direction de déplacement à la voiture 10. Ce vira- ge ou changement de direction de la voiture 10 crée à son tour une force centrifuge qui s'oppose à l'inclinaison initiale de la voiture 10 et rétablit son équilibre. Cette situation se présente lorsque la voiture 10 repose sur ses roues de droite 16 et 18 et que le volant d'inertie 28 est animé d'un mouvement de révolution dans le sens horaire tandis que la voiture se dé- place vers l'avant. Comme précédemment indiqué, les flancs 52 et 54 res- pectivement des roues 18 et 16 sont réalisés en un matériau à faible coef- ficient de frottement tel que la matière plastique qui permet aux roues de glisser le long de la surface de support 12 pendant que la voiture 10 exé- cute une acrobatie sur les flancs des roues. Par lui-même, le matériau à faible coefficient de frottement permet à la voiture 10 de glisser aisément et d'exécuter des changements de direction tandis que le couple'redresseur indiqué ci-dessus maintient la voiture dans une position équilibrée au cours des acrobaties sur les flancs des roues. REVENDICATI ONS 1. Voiture-Jouet (10) permettant d'exécuter des acrobaties sur les flancs des roues, caractérisée en ce qu'elle comprend un chassis inférieur (22) présentant une première ouverture (48) et une. saillie annulaire (40), des essieux avant (24) et arrière (26) montés à rotation sur ce chassis in- férieur (22), un châssis supérieur (20) fixé sur ce châssis inférieur (22) et présentant des seconde '(34) et troisième (46) ouvertures, des roues avant (16) fixées sur l'essieu avant (24) et présentant des flancs (54) réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement, des roues ar- rière (18) fixées sur l'essieu arrière (26) et présentant des flancs (52) réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement, ainsi qu'un ma- tériau à coefficient de frottement élevé (50) entourant la périphérie de chacune de ces roues arrière (18), un pignon conique (30) fixé sur l'essieu arrière (26), une roue dentée démultiplicatrice (32) présentant une saillie (36) s'emboîtant de manière rotative dans la seconde ouverture (34) du chassis supérieur (20) et une gorge annulaire (38) s'emboitant de manière rotative sur la saillie annulaire (40) du châssis inférieur (22), cette roue dentée démultiplicatrice (32) présentant un axe vertical de révolution et engrenant avec le pignon conique (30), une tige (44) dont l'une des extrémi- tés s'emboîte de manière rotative dans la troisième ouverture (46) du châs- sis (20)supérieur et l'autre extrémité s'emboîte de manière rotative dans la première ouverture (48) du châssis inférieur (22), cette tige (44) présen- tant un axe longitudinal vertical, un pignon (42) fixé sur cette tige (44) , ce pignon (42) tournant autour de l'axe longitudinal vertical (58) de cette tige (44) et engrenant avec la roue dentée démultiplicatrice (32), et un vo- lant d'inertie (28) fixé sur ce pignon (42), ce volant d'inertie (28) présen- tant un axe vertical de révolution et un centre de gravité sensiblement disposé dans un plan horizontal passant par l'axe longitudinal (58) de l'es- sieu arrière (26) de façon que la voiture-jouet (10) soit susceptible d'un équilibrage sur les flancs (54, 52) des roues avant (16) et arrière (18) lorsque cette voiture-Jouet (10) exécute des acrobaties sur les flancs des roues sur une surface de support (12) et que l'axe longitudinal (58) de l'essieu arrière (26) s'approche sensiblement d'une position verticale lors- que cette voiture-jouet exécute lesdites acrobaties sur les flancs des roues. 2. Voiture-Jouet, caractérisée en ce qu'elle comprend un chassis in- férieur (22), des essieux avant (24) et arrière (26) montés de manière ro- tative sur ce chassis inférieur (22), un chassis supérieur (20) fixé sur ce chassis inférieur (22), des roues avant (16) fixées sur l'essieu avant (24) et présentant des flancs (54) réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement, des roues arrière (18) fixées sur l'essieu arrière (26) et présentant des flancs (52) réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement, et un moteur à inertie (30-32-44-42-28) monté à l'intérieur des châssis supérieur et inférieur (20-22) en vue de faire tourner les roues ar- rière (18) et comprenant un train d'engrenages (30-32-44-42) destiné à co- opérer avec ces roues arrière (18) et un volant d'inertie monté horizontale- ment (28) coopérant avec ce train d'engrenages (30-32-44-42) en vue de stocker de l'énergie cinétique et de créer un couple redresseur permettant d'équilibrer la voiture-Jouet (10) sur les flancs (54-52) des roues avant et arrière (16-18) de façon que l'axe longitudinal (58) de l'essieu arrière (26) s'approche sensiblement d'une position verticale (56) au cours des acrobaties sur les flancs des roues. 3. Voiture-Jouet selon la revendication 2, caractériséeen ce que le volant d'inertie (28) présente un axe vertical de révolution et un centre de gravité sensiblement situé dans un plan horizontal passant par l'axe longi- tudinal (58) de l'essieu arrière (26). 4. Voiture-Jouet selon la revendication 3, caractérisée en ce que le train d'engrenages (30-32-44-42) comprend un pignon conique (30) fixé sur l'essieu arrière (26), une roue dentée démultiplicatrice (32) présentant une saillie (36) qui s'emboîte de manière rotative dans une première ouverture (34) du châssis supérieur (20), ainsi qu'une gorge annulaire (38) recevant de manière rotative une saillie annulaire (40) du chassis inférieur (22), une tige (44) dont l'une des extrémités s'emboîte de manière rotative dans une seconde ouverture (46) du chassis supérieur (20) et l'autre extrémité s'emboîte de manière rotative dans une ouverture (48) du chassis inférieur (22), cette tige (44) présentant un axe vertical de révolution, et un pignon (42) fixé sur cette tige (44) et sur le volant d'inertie autour dudit axe vertical de révolution de la tige (44), ce pignon (42) en- grenant avec la roue dentée démultiplicatrice (32). 5. Voiture-jouet, caractérisée en ce qu'elle comprend un chassis in- férieur (22), des essieux avant (24) et arrière (26) montés de manière ro- tative sur ce chassis inférieur (22), un chassis supérieur (20) fixé sur ce chassis inférieur (22), des roues avant (18) fixées sur l'essieu avant (24) et présentant des flancs (54) réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement, des roues arrière (18) fixées sur l'essieu arrière (26) et présentant des flancs (52) réalisés en un matériau à faible coefficient de frottement, un train d'engrenages (30-32-42) monté à l'intérieur des chassis supérieur et inférieur (20-22) de façon à coopérer avec les roues arrière (18) et comprenant un pignon conique (30) fixé sur l'essieu arrière (26), une roue dentée démultiplicatrice sur les flancs des roues, ce volant d'inertie (28) présentant un axe verti- cal de révolution et un centre de gravité sensiblement situé dans un plan horizontal passant par l'axe longitudinal (58) de l'essieu arrière (26). 6. Voiture-Jouet selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune des roues arrière (18) comporte un matériau à coefficient élevé de frottement qui en entoure la périphérie, 7. Voiture-jouet selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une tige (44) fixée sur le pignon (42) et présentant un axe commun de révolution avec ce pignon (42), une extrémité de cette tige s'emboîtant de manière rotative dans une ouverture (46) du châssis supérieur (20) et son autre extrémité s'emboîtant de manière rotative dans une ouver- ture (48) du chassis inférieur (22).