Brevet FR2739034A1 — publié le 19970328

DESCRIPTIF Les effets lumineux engendrés par les changements de coloration, peuvent fasciner ou amuser l'enfant, améliorer les aspects spectaculaire du jonglage ou encore aboutir à la création de nouvelles règles de balles basées sur les variations de coloration des balles. Les balles lumineuses ont des dimensions approximatives pouvant varier de 5 à 15 cm de diamètre en fonction de l'âge et de la taille des mains des utilisateurs. Pour le cas des ballons lumineux les dimensions peuvent varier de 15 à 40 cm de diamètre environ. Les balles lumineuses sont équipées d'un système permettant d'obtenir aisément un changement de coloration de la luminescence interne. Elles sont principalement constituées des parties suivantes : enveloppes externes (200 à 292), structure interne comportant les piles (400 à 410), réseaux lumineux et les interrupteurs (300 à 321) situés à l'interface enveloppe/structure interne. PARTIE EXTERNE La partie externe est composée d'une ou plusieurs enveloppes (demi-sphère par exemple). Ces enveloppes sont transparentes ou suffisamment translucides. Elles comportent éventuellement des motifs, des dessins, des ombrages ou des colorations partiels. Elles comportent des perforations ou orifices permettant le passage ou la fixation de la structure interne (par vissage, encastrement...) et des éléments d'interface tel que boutons d'interrupteurs ou de bouchons. L'enveloppe comporte éventuellement des guides discrets en relief (crénelures, raies, inclinaisons) permettant aux doigts de trouver plus facilement la localisation de l'interrupteur ou de la partie où effectuer la pression. Les enveloppes sont éventuellement entièrement ou partiellement d8montables, de manière à avoir accès à la partie interne afin de pouvoir changer les éléments usés ou cassés, les piles, etc... Ceci par système de dévissage, encastrement, bouchon, coulissage... Les enveloppes sont éventuellement doubles (plusieurs couches) afin de limiter et amortir l'impact des chocs sur la structure interne. Les enveloppes peuvent éventuellement être constituées de polymère plastique translucide ou d'un élastomère translucide si l'on souhaite obtenir un rebond. Les enveloppes sont éventuellement constituées de plusieurs matériaux. On peut imaginer un maillage ou grillage (270) recouvert d'une pellicule translucide (271) de même une armature plus rigide (métal ou plastique) peut servir d'enveloppe dans la mesure où elle laisse suffisamment d'interstices pour le passage de la lumière (figure n015). Dans le cas d'un polyèdre (par exemple dodécaèdre) la structure interne peut devenir tellement importante qu'elle se confond avec la structure externe. Ainsi, chaque face du polyèdre est éventuellement indépendante et les arrêtes sont en fait les extrémités de la structure interne (figures 9 et 10). PARTIE INTERNE La partie interne est constituée d'une structure ou support interne comportant principalement Piles - une ou des sources génératrices d'électricité (en particulier piles) reliées aux interrupteurs et aux réseaux lumineux. Ces piles peuvent être de types et de tailles variables selon la conseption de leurs compartiments (400 à 410). Réseaux lumineux - plusieurs réseaux lumineux de coloration différente constitués par de petites lampes colorées ou de diodes électroluminescentes colorées. Les réseaux comportent bien sûr les résistances et éléments électroniques nécessaires à leur bon fonctionnement. Ces réseaux sont en aval des interrupteurs qui les gèrent. Le point de départ est situé sur la structure interne et ceux-ci sont suffisamment éloignés de l'enveloppe pour éviter les chocs directs. De plus, ces réseaux ne sont pas lâches afin d'éviter des entre-chocs internes entre les lampes ou les diodes, et contre la structure interne. Un réseau lumineux est composé de plusieurs éléments luminescents, par exemple 4 diodes. Celles-ci sont disposées approximativement aux quatre points cardinaux afin d'obtenir un éclairage relativement uniforme de la balle translucide. Un réseau lumineux peut être constitué de lampes ou diodes de même couleur ou de différentes couleurs Interrunteur - un ou plusieurs interrupteurs (interrupteur marche/arrêt, inverseur, ou plus complexe tels les tripolaires, tétrapolaires...) selon le degré de complexité des changements de coloration des balles (2, 3, 4,... 10 etc... changement de couleurs sont possibles). Ces interrupteurs sont principalement des interrupteurs maintenant leur position acquise après le départ de la pression du doigt. Cependant, certains peuvent apporter une luminosité supplémentaire uniquement si la pression du doigt est maintenue. Les systèmes actionnant (100 à 199) les interrupteurs (300 à 399) peuvent être multiples (boutons, cliquets, poussoirs, leviers, boutons-poussoirs, commandes, demi-sphère de l'enveloppe...). Pour illustrer un des circuits électrique possible, (figure n011), par exemple pour une balle permettant d'obtenir 3 couleurs différentes, on aura un interrupteur général (A) permettant d'éteindre ou d'activer l'interrupteur (B). L'interrupteur (B) active soit le réseau de diodes (D) (rouges) soit l'interrupteur (C). L'interrupteur (C) active soit le réseau diodes (E) (vert) soit le réseau de diodes (F) (jaune). On peut aussi imaginer des systèmes utilisant une technologie plus complexe (commutateur, combinateur) aboutissant à la gestion de multiples réseaux colorés. Le nombre et le type d'interrupteurs et de réseaux colorés ne sont limités que par l'encombrement interne de la balle et des contraintes liées à la miniaturisation. On peut aussi imaginer des formes polyédriques (figures n09 et 10) ou chaque face du polyèdre peut engendrer un changement de couleur par cliquetage. Les boutons des interrupteurs sont alors solidaires ou indépendants de l'enveloppe externe. De même, sur les formes sphériques de multiples interrupteurs peuvent être disposés si on veut obtenir de multiples colorations différentes (figures n"8 ou 12). PRECISIONS SUR LES TYPES D'AGENCEMENTS POSSIBLES Je cite l'ensemble des différents cas car on peut fabriquer indifféremment l'un ou l'autre cas selon le degré de technologie que l'on souhaite utiliser. Certaines balles de conception simple peuvent être destinées aux enfants, et d'autres plus complexes seraient destinées aux jongleurs amateurs, par exemple. Pour les ballons, les matériaux devront être particulièrement résistants et solides et les interrupteurs à l'abris des chocs directs. Les interrupteurs peuvent éventuellement être exposés aux chocs si on veut obtenir des changements de coloration involontaires. Le changement de coloration s'effectue donc manuellement et volontairement par action de pression/cliquetage de ou des interrupteurs. Les interrupteurs sont à l'abris des chocs directs et suffisamment résistants aux contraintes mécaniques. Ils sont suffisamment rigides pour ne pas se déclencher par des chocs mineurs et suffisamment souples pour se déclencher par pression manuelle. Les interrupteurs sont positionnés et conçus de manière à être facilement accessibles, aisément utilisables par l'utilisateur. Diverses possibilités réunissent les différentes contraintes. Ainsi, le système actionnant (100 à 110) les contacts d'un interrupteur sont situés en dessous de la surface externe de l'enveloppe de manière à être à l'abris des chocs directs. Le bouton est indépendant de l'enveloppe (200 à 212) et suffisamment important et large pour être actionné par un doigt. Ce système facile à mettre en oeuvre, offre une aisance relativement satisfaisante mais nécessite l'utilisation précise d'un doigt (figures n01 et 2). On peut aussi imaginer un système actionnant (100 et 131) l'interrupteur très important et large, indépendant de l'enveloppe (figures n013 et 14). Ceux-ci doivent être suffisamment résistant aux chocs directs et sont positionnés indifféremment au niveau de la couche interne ou externe de l'enveloppe. On peut aussi imaginer que le système actionnant (191 et 192) l'interrupteur soit indépendant de l'enveloppe et tangent à la couche interne de l'enveloppe. Cette enveloppe (291 et 292) est suffisamment souple pour permettre par pression d'actionner l'interrupteur (figures n03 et 16). D'autres systèmes peuvent être utilisés pour faciliter la manipulation par simple pression entre la paume/pouce et l'ensemble indéfini des doigts (diverses positions possibles). Une première possibilité apparaît lorsque le système actionnant les contacts de l'interrupteur devient suffisamment important et large d'une part, et/ou qu'il soit intégré et confondu avec l'enveloppe de la balle. Ainsi une partie de l'enveloppe (250 à 256) devient le système actionnant (100 à 110) de l'interrupteur (figure n04). Le système actionnant l'interrupteur est alors soit vissé, soit encastré etc... avec l'enveloppe. On peut combiner ces diverses constatations pour obtenir divers types de balles dont le système actionnant de l'interrupteur est solidaire de l'enveloppe externe de la balle (figures n04, 5, 6, 7). Ainsi le cas le plus simpliste consiste à avoir l'interrupteur situé sur un axe fixe (structure interne) et deux demi-sphères constituant l'enveloppe externe. Le système actionnant (150) de l'interrupteur est solidaire et/ou confondu avec l'enveloppe d'une demi-sphère (250) (figure n04). Un décalage entre les deux demi-sphères est nécessaire pour permettre la montée ou la descente de la "demi-sphère/bouton" de l'interrupteur lors du cliquetage. On constate que ce système permet une utilisation plus aisée et plus rapide de l'interrupteur car elle nécessite moins de précision de la part de l'utilisateur. On peut cependant améliorer le pourcentage de réussite au cliquetage. On constate dans le cas de la figure n"4 que si l'axe de la balle est positionné parallèlement à la paume de la main le cliquetage devient difficile. L'idée est alors de décaler les deux demi-sphères par rapport à l'axe de telle manière que celui-ci forme un angle de 45 degrés environ avec l'extrémité de deux demi-sphères (801) (figure n05). Ainsi le cliquetage est plus aisé et on obtient une meilleure réussite statistique. On peut encore améliorer la conception en conservant l'idée des 45 degrés, mais en formant une sinusoïde aux extrémités de deux demi-sphères (802) qui deviennent d'ailleurs une autre forme sphérique ressemblant au symbole du Tai ki asiatique (confère figure n06). On a alors une bonne réussite statistique lors du cliquetage. On peut augmenter encore la réussite du cliquetage en utilisant deux interrupteurs solidaires (153 et 154) des enveloppes (253 et 254) diamétralement opposés. On aura alors une excellente réussite statistique du cliquetage volontaire (figure n07). On peut combiner les interrupteurs solidaires de l'enveloppe ou indépendants de l'enveloppe (figure n08). Les combinaisons possibles sont alors multiples. Ainsi de multiples variantes d'agencement sont possibles et imaginables mais dont l'essentiel des types sont décrits. La nature des interrupteurs peut être multiple. ODtiOfls - les balles sont éventuellement lestées afin d'obtenir un poids satisfaisant et de rééquilibrer les balles en leur barycentre naturel. - le système peut inclure les éléments électroniques permettant le clignotement des réseaux électroluminescents (par exemple un réseau allume une par une les diodes ou l'ensemble du réseau clignote). - les balles peuvent éventuellement comporter des aimants proches de l'enveloppe afin d'obtenir des effets lors du jonglage ou de la manipulation. - on peut imaginer un système d'interrupteur réagissant au rebond ou choc violent par l'intermédiaire d'une lamelle intégrée dans l'enveloppe et apportant un contact lors de sa déformation durant le rebond. DESCRIPTIF DES FIGURES Les différentes figures de 1 à 16 100 à 192 - système actionnant l'interrupteur (bouton, cliquet, poussoir, levier, commande, partie de l'enveloppe de la balle...), symbolisée souvent par un rectangle hachuré. 100 à 110 - système actionnant l'interrupteur indépendant de l'enveloppe. 130 et 131 - système actionnant l'interrupteur indépendant de l'enveloppe, de taille importante. 150 à 156 - système actionnant l'interrupteur solidaire de l'enveloppe. 191 et 192 - système actionnant tangentiel à l'enveloppe. 200 à 292 - enveloppe, structure externe. 200 à 212 - enveloppe indépendante du système actionnant l'interrupteur. 250 à 256 - enveloppe solidaire du système actionnant l'interrupteur. 270 - maillage ou grillage. 271 - pellicule translucide. 291 et 292 - enveloppe tangentielle au système actionnant l'interrupteur. 300 à 321 - compartiment de l'interrupteur. 400 à 410 - compartiment des piles. 500 à 512 - renfort permettant le vissage ou l'encastrement de la structure interne sur la structure externe. 600 et 601 - contact (de cuivre par exemple) point de départ des réseaux lumineux. 700 à 706 - décalage entre deux enveloppes au niveau de leur séparation. 800 à 810 - lignes de séparation de deux enveloppes (en surimpression sur les coupes de balles). 900 - point de départ d'une structure interne comportant deux interrupteurs supplémentaires diamétralement opposés. Si il y a plusieurs éléments de même nature, la centaine indique la nature, les dizaines et unités les variantes des éléments de même nature. Sur l'ensemble des figures, les réseaux lumineux ne sont pas dessinés ainsi que les circuits afin de ne pas encombrer les schémas. Néanmoins, il faut imaginer les réseaux sur les structures internes qui éclairent les espaces internes vides. Les dessins ne sont pas en trois dimensions à l'exception des figures n09, 10, 16. Par exemple la figure n08 pourrait contenir six interrupteurs diamétralement opposés deux à deux (quatre sont seulement représentés). Les deux interrupteurs supplémentaires sont en position 900. De plus, la figure n011 illustre le plan électrique d'une balle ayant trois réseaux lumineux et trois interrupteurs dont deux inverseurs. La figure 1 illustre le cas d'une balle lumineuse comportant un seul interrupteur inverseur (300) dont le système actionnant (100) est indépendant de l'enveloppe (200). L'interruption générale se fait donc en enlevant la pile. La figure 2 illustre le cas d'une balle lumineuse comportant trois interrupteurs inverseurs indépendants de l'enveloppe et un interrupteur général indépendant de l'enveloppe. L'enveloppe (202) est démontable grâce au système de dévissage ou encastrement (501). La figure 3 illustre le cas où le système actionnant (191) l'interrupteur (305) est juste en contact (tangent) avec l'enveloppe (291) sans être vraiment solidaire. L'enveloppe étant suffisamment souple, il est possible par pression de l'actionner. La figure 4 illustre le cas où le système actionnant (150) l'interrupteur (306) inverseur est solidaire d'une enveloppe (151). La figure 5 illustre la séparation (801) des enveloppes qui forment un angle de 45 degrés par rapport à l'axe de l'interrupteur (307) solidaire de l'enveloppe (151). La figure 6 reprend le cas de la figure 5 avec comme séparation (802) des enveloppes une forme sinusoïdale. La figure 7 illustre le cas d'une balle lumineuse comportant deux systèmes actionnant (153 et 154) deux interrupteurs, solidaires des enveloppes (253 et 254) et diamétralement opposés. La figure 8 illustre le cas d'une balle lumineuse combinant deux systèmes actionnant (155 et 156) solidaires et deux systèmes actionnant indépendants (105 et 106) des enveloppes. La figure 9 illustre un dodécaèdre où chaque face contient un interrupteur indépendant des enveloppes. (vue externe en trois dimensions). La figure 10 illustre un polyèdre complexe où seulement quelques faces contiennent un interrupteur indépendant des enveloppes. (vue externe en trois dimensions). La figure 11 est un schéma électrique d'une balle comportant trois interrupteurs et trois réseaux lumineux (D, E, F). L'interrupteur général (A) active l'interrupteur inverseur (B). L'interrupteur inverseur (B) active soit le réseau lumineux (D) des diodes électroluminescentes ou bien l'interrupteur inverseur (C). L'interrupteur inverseur (C) actionne soit le réseau lumineux (E) ou le réseau lumineux (F). Cependant il est clair que de multiples autres possibilités de circuits électriques peuvent donner satisfaction. La figure 12 illustre le cas d'une balle lumineuse comportant quatre interrupteurs indépendants de l'enveloppe supportés par un agencement interne cruciforme. Cette balle comporte trois enveloppes (208 à 210) et deux lignes de séparation (807 et 808) permettant l'ouverture de la balle par dévissage ou désencastrement (506 et 508). La figure 13 illustre le cas d'une balle lumineuse où le système actionnant (130) l'interrupteur (319) est indépendant de l'enveloppe (211). Ce système actionnant est particulièrement important et large. Il doit être suffisamment solide pour résister aux chocs directs. La figure 14 reprend le même cas que la figure 13 mais avec un système actionnant (131) l'interrupteur (320) au niveau de la couche externe de l'enveloppe (212). Il doit être suffisamment solide pour résister aux chocs directs. La figure 15 illustre le cas d'une balle lumineuse dont l'enveloppe est constituée d'un maillage ou d'une armature (270) recouvert d'une pellicule translucide (271). (vue externe en trois dimensions). La figure 16 illustre le cas d'une balle lumineuse dont le système actionnant (192) l'interrupteur (321) est tangent à l'enveloppe (292). L'enveloppe, suffisamment souple, est constituée d'une déformation spécifique tangentielle au système actionnant l'interrupteur. REVENDICATIONS 1 - Balles lumineuses caractérisées par e fait qu'elles comportent un moyen d'obtention de changements de coloration. 2 - Balles lumineuses selon la revendication 1 caractérisées en ce qu'elles comportent un moyen de changements de coloration par la présence d'au moins un système actionnant (100 à 12, au moins un dispositif (300 à 321) gérant des réseaux lumineux différents colorants des enveloppes (200 à 292) suffisamment translucides. 3 - Balles lumineuses à changement de coloration selon les fevenclications 1 et 2 caractérisées par le fait qu'elles comportent plusieurs réseaux lumineux ( lampes, diodes...) de colorations différentes. Un réseau lumineux peut être constitué de lampes ou de diodes de meme couleur ou de différentes couleurs. 4 - Balles lumineuses à changement de coloration selon les revendications 1 et 2 caractérisées par le fait qu'elles comportent au moins un système actionnant (100 à 192) directement ou indirectement au moins un dispositif (300 à 321) permettant d'orienter le courant électrique généré par une pile interne. 5 - Balles lumineuses à changement de coloration selon les revendications 1 et 2 caractérisées par la présence d'au moins un dispositif (300 à 321) permettant d'orienter le courant électrique par le fait qu'il comporte au moins deux voies ou deux contacts électri'ues distincts (interrupteur inverseur, combinateur...) permettant d'allumer un réseau lumineux et d'en éteindre un autre. 6 - Balles lumineuses à changement ce coloration selon les revendications 1, 2 et 4 caractérisées par la présence dlat: moins un système actionnant celuici étant positionné , soit indépendamment (100 à 110), soit tangentiellement ( 191,192), soit solidairement (15O à 156) à au moins une enveloppe externe (200 à 292) suffisamment trans(ucides. 7 - Balles lumineuses à changement de coloration selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées par le fait qu'elles comportent au moins une enveloppe externe (200 â 292) transparente ou suffisarnment translucide, ou bien opaque avec des orifices suffisamment translucides. 8 - Balles lumineuses a changement de coloration selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées par le fait que les enveloppes externes (250 à 256) coulissent afin de permettre la montée ou la descente du système actionnant (150 à 156) le dispositif (306 à 313) permettant l'illumination ou l'extinction des réseaux lumineux. 9 - Balles lumineuses à changement de coloration selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées par le fait qu' elles soient de formes sphériques, ou polyèdriques ( dodécaèdre...), ou ovoïdes, ou de gros ballons. ou d'objets de jonglage. 10 - Balles lumineuses à changement de coloration selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées par le fait que les enveloppes externes comportent des motifs, dessins, ombrages, ou des colorations partielles.