Brevet FR2689027A1 — publié le 19931001

JOUET POUR DESSINER OU CIRCULER SUR UN DESSIN, ET CARTE A INSTRUCTIONS CODEES POUR CE JOUET La présente invention concerne un jouet pour dessiner ou circuler sur un dessin, comportant un bâti portant une surface à dessin, deux barres mobiles parallèles à la surface à dessin et perpendiculaires l'une à l'autre, chaque barre étant mobile sur le bâti dans la direction de l'autre barre, un stylet mobile couplé de manière coulissante à chaque barre mobile à proximité d'un point de croisement des deux barres, des moyens de commande pour déplacer chacune des barres mobiles le long du bâti de manière à imposer au stylet des déplacements parallèles à la surface à dessin. Elle concerne aussi une carte à instructions codées pour l'utilisation d' un tel jouet en vue de tracer un dessin prédéfini par les instructions codées. On connait des jouets de ce genre, notamment par les brevets US nO 4,135,303 et 3,585,735, ayant un boîtier fermé contenant une poudre de couleur claire et pourvu d'une paroi supérieure transparente. La poudre a tendance à adhérer à la face inférieure de cette paroi transparente pour former une surface à dessin où un stylet mobile, monté à l'intérieur du boîtier, peut tracer des lignes sombres par grattage de la couche de poudre. Les déplacements de chacune des deux barres perpendiculaires couplées au stylet sont commandés manuellement au moyen d'un bouton rotatif et d' un système de transmission à poulies et câbles sans fin, garantissant que les deux extrémités de la barre correspondante se déplacent ensemble et dans la même mesure. Ces jouets ont rencontré un grand succès commercial, mais ils présentent certains inconvénients quant à leur construction, leur durabilité et leurs possibilités d'utilisation. La nécessité d' une chambre fermée contenant non seulement la poudre, mais aussi des mécanismes d'entraînement du stylet, complique et renchérit la construction ; elle pose en outre des problèmes de durabilité des mécanismes et elle rend difficiles les éventuelles réparations. Les deux transmissions à câbles et poulies peuvent prendre du jeu et conduire ainsi à des défauts de positionnement ou d'entraînement du stylet.En outre, si l'on veut offrir la possibilité d'interrompre les traits du dessin, il faut installer dans le boîtier un mécanisme spécial permettant à 1' utilisateur de séparer le stylet de la surface à dessin pour le déplacer dans cet état jusqu'à la nouvelle ligne à tracer. Enfin, le champ d'utilisation de l'appareil est limité puisqutil ne permet pas de dessiner en couleurs, de conserver un dessin, de compléter un dessin produit autrement, ni de dessiner à partir d'un canevas prédéfini susceptible d'aider l'utilisateur à former un dessin bien composé. La présente invention vise à éviter les inconvénients susmentionnés et à créer un jouet qui, avec une construction plus simple et une meilleure fiabilité que les appareils évoqués ci-dessus, offre des possibilités d' utilisation plus variées. Un but particulier consiste à agencer le jouet de manière qu'un utilisateur puisse déplacer le stylet suivant des parcours prédéfinis, notamment pour tracer un dessin qu'il découvrira au fur et à mesure. A cet effet, l'invention concerne un jouet du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que les barres mobiles et le stylet se trouvent au-dessus de la surface à dessin et en ce que chaque extrémité de chaque barre mobile est solidaire d'une poulie sur laquelle est enroulé un organe souple de retenue dont les deux extrémités sont fixées au bâti, les deux poulies d'une barre ayant le même diamètre pour que la barre reste parallèle à elle-même durant ses déplacements. De cette façon, la surface à dessin peut être de n'importe quelle nature appropriée, par exemple une feuille de papier ou un bloc de feuilles reposant sur une partie plate du bâti, et 1' utilisateur peut dessiner sur cette surface de plusieurs manières différentes, notamment avec des stylets interchangeables de différentes natures et de différentes couleurs. Il peut dessiner sur une feuille préimprimée portant un dessin esquissé au préalable, et en outre il peut conserver ses dessins, les colorier ultérieurement ou les compléter à la main. I1 est facile de soulever le stylet manuellement pour le déplacer sans qu'il trace un trait. Dans une forme de réalisation avantageuse, les moyens de commande comportent deux plots mobiles commandés manuellement, couplés respectivement aux barres mobiles et montés sur des pistes de guidage respectives ménagées sur le bâti. La commande des mouvements du stylet au moyen de ces plots actionnés comme des curseurs le long de deux bords du dessin est facile à manipuler et elle est réalisable par une construction très simple et robuste, garantissant un fonctionnement sûr à long terme. De préférence, les deux pistes de guidage sont formées par deux branches perpendiculaires d'un cadre rectangulaire, dans lequel sont montées les extrémités des barres mobiles, et chaque plot mobile chevauchant la branche correspondante du cadre et présentant une fourche verticale engagée sur la barre correspondante. Dans une forme particulièrement avantageuse de l'invention, chaque plot mobile et sa piste de guidage comportent des moyens d'indexage définissant une série de positions fixes de la barre correspondante, de sorte que les moyens d'indexage définissent un réseau orthogonal de positions fixes du stylet. Cela permet de réaliser des dessins ou des parcours du stylet suivant une trame orthogonale modulaire et de définir les positions du stylet sur la base d'un système de coordonnées cartésiennes, ce qui ouvre de nouvelles perspectives d'application des jouets de ce genre. De préférence, les moyens d'indexage comprennent des crans régulièrement espacés sur chaque piste de guidage et, sur le plot mobile correspondant, au moins un élément protubérant s' engageant dans 1' un quelconque des crans. En particulier, on peut prévoir que les crans des deux pistes de guidage sont formés par une crémaillère ménagée sur la face supérieure de chacune desdites branches perpendiculaires du cadre, et que les deux autres branches du cadre forment des pistes de guidage lisses, chaque plot mobile pouvant être placé à choix sur une des crémaillères ou sur la piste lisse parallèle à celle-ci. Lesdits éléments protubérants des plots mobiles peuvent être des rouleaux agencés pour rouler sur la crémaillère correspondante et s engager dans les crans de celle-ci sous l'effet du poids du plot. Un mode de guidage très simple des barres mobiles consiste en ce que chaque extrémité de chaque barre mobile est solidaire d'une poulie sur laquelle est enroulé un organe souple de retenue dont les deux extrémités sont fixées au cadre, les deux poulies d'une barre ayant le même diamètre pour que la barre reste parallèle à elle-même durant ses déplacements. Dans une forme de construction préférée du jouet, le bâti comprend une plaque de base, dont la face supérieure est agencée pour recevoir des feuilles amovibles formant ladite surface à dessin, et ledit cadre qui est posé de manière amovible sur la plaque de base et/ou sur les feuilles. Dans une réalisation préférée, le stylet est coulissant dans un alésage vertical d' un bloc de support monté de manière coulissante sur les deux barres à leur croisement, le stylet étant appliqué par gravité sur la surface à dessin. Le bloc de support peut comporter plusieurs alésages verticaux pour recevoir le stylet dans différentes positions ou différents stylets. Pour réaliser le système de coordonnées évoqué plus haut, il est prévu que les moyens d' indexage comprennent deux graduations numériques ou alphabétiques identifiant les différentes positions fixes des barres mobiles, chaque position fixe du stylet étant définie par un couple de valeurs respectives desdites graduations. Le jouet peut alors comprendre au moins un jeu d'instructions codées définissant un dessin par des instructions de positionnement et/ou de déplacement du stylet sur la base des deux graduations. Chaque jeu d'instructions codées peut être formé par une ou plusieurs cartes amovibles et le bâti peut être pourvu d'un support ayant une fente de retenue pour au moins une desdites cartes. Dans la plupart des cas, la surface à dessin est formée par une feuille interchangeable posée sur le bâti. Dans un mode d' utilisation particulier du jouet, cette feuille peut comporter un dessin imprimé représentant un parcours à suivre par le stylet, par exemple un labyrinthe. On peut aussi prévoir que le jouet comporte un élément suiveur reposant sur la surface à dessin et couplé au stylet de façon à pouvoir pivoter librement autour de celui-ci, l'élément suiveur étant entraîné sur la surface à dessin par les déplacements du stylet. Cet élément suiveur peut être par exemple un modèle réduit de véhicule, qu'il s'agit de déplacer sur un parcours représenté sur la surface à dessin. Dans une autre forme de réalisation, les moyens de commande peuvent être motorisés. En particulier, ils peuvent comporter deux moteurs électriques pas à pas, couplés respectivement aux barres mobiles par des mécanismes d' entraînement linéaire, et une unité électronique programmable commandant les deux moteurs. Ainsi, les barres peuvent être commandées par les moteurs électriques avec des programmes modifiables, par exemple pour faire circuler un véhicule par aimant sur une surface plane au-dessous des barres, cette surface n' étant limitée que par la longueur des barres. D'autres caractéristiques et avantages d'un jouet selon l'invention apparaîtront mieux dans la description suivante d' un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un jouet selon 1' invention, - la figure 2 est une vue en coupe verticale du jouet de la figure 1, suivant la ligne Il-Il, - la figure 3 représente une carte à instructions codées utilisable avec le jouet de la figure 1, et - la figure 4 représente un accessoire utilisable dans le jouet de la figure 1. Dans la forme illustrée par les figures 1 à 3, le jouet représenté est conçu avant tout pour servir d'appareil à dessiner. Il comporte un bâti rigide en deux parties, à savoir une plaque de base 1, pourvue d'une surface supérieure plate 2 pourvue d'un rebord périphérique 3 continu ou discontinu, et un cadre rectangulaire 4 posé de manière amovible sur la plaque 1 et présentant un rebord inférieur 5 qui s'ajuste à l'intérieur du rebord 3 de la plaque et peut reposer sur la surface 2 de la plaque. En général, cette surface 2 sera recouverte d'une ou plusieurs feuilles de papier 6 dont les bords s'appuient contre le rebord 3 et sont maintenus en place par le rebord 5 supportant le poids du cadre 4. La feuille 6, ou à défaut la surface 2 de la plaque, forme une surface à dessin en ce sens qu'on peut dessiner sur elle et/ou qu'elle comporte déjà un dessin, par exemple imprimé. Le cadre rectangulaire 4 comprend quatre branches évidées à section transversale sensiblement rectangulaire, présentant chacune une fente horizontale 7 à travers sa paroi verticale intérieure, c est-à-dire du côté de l'intérieur du cadre. Le cadre peut avantageusement être réalisé au moyen de deux pièces moulées en matière synthétique, emboîtées l' une sur l'autre et soudées ou collées, comprenant un fond 8 pourvu du rebord inférieur 5 et une pièce supérieure 9 à section transversale en U renversé.Le champ rectangulaire 10 défini par le cadre 4 est traversé par deux barres cylindriques horizontales 11 et 12 qui se croisent perpendiculairement à l'intérieur d' un bloc 13 supporté par ces deux barres, ce bloc ayant deux alésages perpendiculaires, légèrement décalés en hauteur, dans lesquels les barres il et 12 peuvent coulisser et tourner. Le bloc 13 comporte en outre un ou plusieurs alésages verticaux 14 où l'on peut insérer le corps cylindrique 15 d'un stylet 16 ayant une pointe 17 qui s'appuie verticalement sur la surface à dessin et qui peut être la pointe d'un instrument d'écriture tel qu'un crayon, un stylo fibre, un stylo à bille etc. Le sommet du stylet 16 peut être formé par une tête lestée 18 assurant une pression suffisante pour que la pointe 17 trace les traits voulus. Chaque barre 11, 12 est montée dans le cadre 4 de manière à pouvoir être déplacée parallèlement à elle-même le long des deux fentes 7 qu'elle traverse et qui la maintiennent à un niveau constant. A l'intérieur des deux branches opposées du cadre, chaque extrémité de la barre 11, 12 est pourvue d'une poulie 20 en forme de tambour cylindrique, sur laquelle est enroulé un fil 21 attaché à un taquet fixe 22 dans chaque angle du cadre. En pratique, un même fil 21 peut s étendre sur tout le pourtour du cadre et être enroulé sur chacune des poulies 20 des barres 11 et 12. Les deux poulies 20 de chaque barre étant de même diamètre et le fil 21 étant tendu de façon à ne pas glisser sur les poulies 20, les deux poulies de chaque barre effectuent des déplacements linéaires égaux en roulant sur le fil et la barre reste ainsi toujours parallèle à elle-même.La position axiale de chaque barre 11, 12 peut être fixée au moyen de bagues d'arrêt 39 à l' intérieur de chaque branche du cadre, à moins que cette fonction ne soit assurée par les poulies 20 elles-mêmes. Les déplacements respectifs des deux barres mobiles 11, 12 sont commandés au moyen de deux plots mobiles identiques 23, 24 dont chacun est agencé pour chevaucher de manière coulissante une branche du cadre 4, cette branche lui servant de piste de guidage linéaire. Chaque plot 23, 24 est pourvu d'une poignée supérieure 25, 26, tandis que sa branche s'étendant sur la face intérieure du cadre, devant la fente correspondante 7, présente une forme en fourche 28 s'emboîtant sur la barre correspondante 11, 12 pour assurer un couplage horizontal entre le plot et la barre. Chaque plot 23, 24 contient deux rouleaux juxtaposés 29 qui sont rotatifs sur des axes horizontaux 30 et qui permettent au plot de rouler sur la branche du cadre où il repose. En fait, la surface supérieure de deux branches adjacentes et perpendiculaires du cadre 4 est pourvue de crans régulièrement espacés 31, 32 formant des crémaillères respectives 33, 34 qui définissent des positions prédéterminées des plots mobiles 23, 24, les deux rouleaux 29 de chaque plot étant espacés de manière à s' engager simultanément dans des crans de la crémaillère. Les deux autres branches du cadre ont une surface supérieure lisse, de sorte qu'on peut y placer les plots mobiles 23, 24 pour déplacer les barres 11, 12 sans utiliser les crémaillères 33, 34. La figure 1 montre en outre qu'une graduation numérique 35 est inscrite sur la branche opposée à la crémaillère 33 juste au-dessus de la fente 7 où passe la barre 11, pour identifier les positions discrètes que la crémaillère 33 définit pour cette barre.De même, il est prévu une graduation alphabétique (non représentée) en regard de la crémaillère 34, pour définir les positions discrètes de l'autre barre 12. Ainsi, chaque position du stylet 16 définie par des crans des crémaillères 33 et 34 peut être identifiée une manière univoque par un couple de coordonnées comprenant une lettre et un nombre. Ainsi, on conçoit qu'un utilisateur peut utiliser le jouet de deux manières différentes pour déplacer le stylet 16, notamment pour dessiner. Pour effectuer des déplacements quelconques du stylet et notamment pour tracer des courbes, il placera les deux plots 23 et 24 sur les branches lisses du cadre 4, c' est-à-dire les branches représentées en-haut et à droite dans la figure 1, il saisira les poignées 25, 26 des plots avec chaque main et il s'appliquera à coordonner les déplacements de ses deux mains pour obtenir la trajectoire voulue du stylet. Dans l'autre mode d' utilisation, les plots mobiles 23 et 24 seront placés sur les crémaillères respectives 33 et 34 et l' utilisateur les déplacera généralement à tour de rôle, suivant le nombre de crans qui convient. Le dessin sera alors formé de lignes brisées 36 qui sont plus faciles à suivre que des lignes courbes et dont chaque sommet peut être défini par un couple de coordonnées. Ceci rend possible une définition préalable d'un dessin par des instructions codées, susceptibles d'être imprimées par exemple sur des cartes 37 que l'utilisateur insérer dans une fente d'un support 38 qui peut être fixé de manière amovible sur le cadre 4 ou posé à proximité sur une table. La figure 3 représente un exemple d'une telle carte 37, portant un numéro d'identification et une série de cases représentant chacune une instruction. Une case blanche 40 indique qu'il faut lever le stylet 16 de façon qu' il ne trace pas de trait au court des déplacements suivants. Une case noire 41 indique au contraire qu'il faut abaisser le stylet sur la surface à dessin. Une case 42 contenant un couple de coordonnées indique une position initiale du stylet. Chacune des autres cases 43 spécifie un déplacement rectiligne du stylet, par sa direction et le nombre de crans. Dans cet exemple, l'utilisateur constatera que le dessin codé par la carte 37 comporte deux lignes distinctes représentant respectivement un footballeur et son ballon.On peut prévoir évidemment des instructions plus complexes, ordonnant par exemple des changements de stylet en vue de changer l'épaisseur ou la couleur du trait. On peut aussi prévoir des dessins relativement complexes, obtenus par combinaison de différentes figures représentées par différentes cartes d'un assortiment. La figure 4 montre un accessoire permettant d'utiliser le jouet non pas pour dessiner, mais pour suivre un parcours défini par exemple par une feuille imprimée qu'on place sur la surface à dessin. Dans le cas présent, un élément suiveur 44 représente une voiture en miniature et comporte un trou borgne 45 dans lequel peut se placer la pointe 17 du stylet 16. Ainsi, le stylet peut entraîner 1' élément suiveur 44, qui pivotera autour de la pointe 17 en fonction de la trajectoire qui lui est imposée. Le jeu peut consister à déplacer la voiture miniature dans un labyrinthe ou le long d'un circuit où elle doit éviter des obstacles. La description qui précède montre qu' un jouet selon l'invention peut être construit d'une manière beaucoup plus simple et robuste que les jouets connus utilisant le grattage d'une poudre sur la surface à dessiner. En particulier les mécanismes qu'il contient sont extrêmement simples, il n'y a ni circuit de fils mobiles, ni poulie de renvoi, ni problèmes d' étanchéité . La commande manuelle des déplacements des barres mobiles à l'aide des plots coulissants 23, 24 se fait de manière naturelle puisque chaque déplacement d'une main provoque un déplacement égal du stylet. Enfin, la possibilité d' interchanger des stylets de différentes natures et d'utiliser différents types de feuilles sur la surface à dessin ouvre un large éventail de possibilités d'utilisation, notamment la possibilité de conserver les dessins, de les compléter ultérieurement à la main ou au moyen du jouet, ainsi que de dessiner sur une feuille continue pouvant provenir d'un rouleau et insérée entre le cadre et la plaque de base. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, mais elle s' étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. Revendications 1. Jouet pour dessiner ou circuler sur un dessin, comportant un bâti portant une surface à dessin, deux barres mobiles parallèles à la surface à dessin et perpendiculaires l'une à l'autre, chaque barre étant mobile sur le bâti dans la direction de l'autre barre, un stylet mobile couplé de manière coulissante à chaque barre mobile à proximité un un point de croisement des deux barres, des moyens de commande pour déplacer chacune des barres mobiles le long du bâti de manière à imposer au stylet des déplacements parallèles à la surface à dessin, caractérisé en ce que les barres mobiles (11, 12) et le stylet (16) se trouvent au-dessus de la surface à dessin et en ce que chaque extrémité de chaque barre mobile (11, 12) est solidaire d'une poulie (20) sur laquelle est enroulé un organe souple de retenue (21) dont les deux extrémités sont fixées au bâti, les deux poulies d' une barre ayant le même diamètre pour que la barre reste parallèle à elle-même durant ses déplacements. 2. Jouet selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent deux plots mobiles (23, 24) commandés manuellement, couplés respectivement aux barres mobiles (11, 12) et montés sur des pistes de guidage respectives ménagées sur le bâti (4). 3. Jouet selon la revendication 2, caractérisé en ce que deux pistes de guidage sont formées par deux branches perpendiculaires d' un cadre rectangulaire (4), dans lequel sont montées les extrémités des barres mobiles (11, 12), et en ce que chaque plot mobile (23, 24) chevauche la branche correspondante du cadre (4) et présente une fourche verticale engagée sur la barre correspondante (11, 12). 4. Jouet selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque plot mobile (23, 24) et sa piste de guidage comportent des moyens d'indexage (29, 31, 32) définissant une série de positions fixes de la barre correspondante, de sorte que les moyens d'indexage définissent un réseau orthogonal de positions fixes du stylet (16). 5. Jouet selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'indexage comprennent des crans (31, 32) régulièrement espacés sur chaque piste de guidage et, sur le plot mobile correspondant, au moins un élément protubérant (29) s'engageant dans l'un quelconque des crans. 6. Jouet selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que les crans (31, 32) des deux pistes de guidage sont formés par une crémaillère (33, 34) ménagée sur la face supérieure de chacune desdites branches perpendiculaires du cadre (4) et en ce que les deux autres branches du cadre forment des pistes de guidage lisses, chaque plot mobile (23, 24) pouvant être placé à choix sur une des crémaillères (33, 34) ou sur la piste lisse parallèle à celle-ci. 7. Jouet selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits éléments protubérants des plots mobiles (23, 24) sont des rouleaux (29) agencés pour rouler sur la crémaillère correspondante et s' engager dans les crans (31, 32) de celle-ci sous l'effet du poids du plot. 8. Jouet selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bâti comprend une plaque de base (1), dont la face supérieure (2) est agencée pour recevoir des feuilles amovibles (6) formant ladite surface à dessin, et ledit cadre (4) qui est posé de manière amovible sur la plaque de base et/ou sur les feuilles. 9. Jouet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le stylet (16) est coulissant dans un alésage vertical d'un bloc de support (13) monté de manière coulissante sur les deux barres (11, 12) à leur croisement, le stylet étant appliqué par gravité sur la surface à dessin. 10. Jouet selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bloc de support (13) comporte plusieurs alésages verticaux (14) pour recevoir le stylet dans différentes positions ou différents stylets. 11. Jouet selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'indexage comprennent deux graduations numériques ou alphabétiques (35) identifiant les différentes positions fixes des barres mobiles, (11, 12) chaque position fixe du stylet étant définie par un couple de valeurs respectives desdites graduations. 12. Jouet selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un jeu d'instructions codées (40 à 43) définissant un dessin par des instructions de positionnement et/ou de déplacement du stylet sur la base des deux graduations. 13. Jouet selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque jeu d'instructions codées est formé par une ou plusieurs cartes amovibles (37) et en ce que le bâti est pourvu d'un support (38) ayant une fente de retenue pour au moins une desdites cartes. 14. Jouet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface à dessin est formée par une feuille interchangeable (6) posée sur le bâti. 15. Jouet selon la revendications 14, caractérisé en ce que ladite feuille (6) comporte un dessin imprimé représentant un parcours à suivre par le stylet. 16. Jouet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément suiveur (44) reposant sur la surface à dessin et couplé au stylet (16) de façon à pouvoir pivoter librement autour de celui-ci, l'élément suiveur étant entraîné sur la surface à dessin par les déplacements du stylet. 17. Jouet selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent deux moteurs électriques pas à pas, couplés respectivement aux barres mobiles par des mécanismes d' entraînement linéaire, et une unité électronique programmable commandant les deux moteurs. 18. Carte (37) à instructions codées (40 à 43) pour un jouet selon la revendication 13.