Brevet FR2749186A1 — publié le 19971205

La présente invention concerne un système de montage et de blocage d'une pièce de jouet percée d'au moins un trou, rapportée sur une pièce de base d'un jouet modulaire comportant au moins un logement susceptible de coopérer avec le trou de la pièce rapportée. Le domaine d'application de la présente invention se rapporte principalement aux jouets et jeux modulaires comportant un nombre limité d'éléments à assembler les uns aux autres. Un des buts de la présente invention est de permettre à un enfant de pouvoir facilement monter et bloquer en position toute pièce rapportée sur un élément de base, cet élément de base pouvant notamment servir à la réalisation d'un porteur mobile en y associant pour cela des roues et autres pièces de direction. I1 existe de nombreuses solutions de fixation d'un axe dans un support accessibles pour un enfant ; un des éléments de fixation le plus connu étant la vis. Ces solutions nécessitent généralement l'utilisation d'un outillage particulier, tel qu'un tournevis ou une clé dans le cas d'une vis. Dans ce type de solution ou dans d'autres, la manipulation pour le montage et la fixation de l'axe peut s'avérer complexe pour un enfant en bas age. L'invention a pour but de pallier entre autre l'inconvénient précité. A cet effet, l'invention a pour objet un système de montage et de blocage d'une pièce de jouet percée d'au moins un trou, rapportée sur un élément de base d'un jouet modulaire comportant au moins un logement susceptible de coopérer avec le trou de la pièce rapportée caractérisé en ce qu'il comporte centré sur l'axe XX' du logement, un axe comportant - un tirant traversant de part en part le trou de la pièce rapportée, dont une première extrémité élargie vient en appui sur le fond du logement, et dont une deuxième extrémité dépasse de la pièce rapportée, - un mandrin en matière expansible, déformable dans ses directions axiales et radiales, monté sur la première extrémité du tirant et dont une première face latérale vient en butée sur la partie élargie du tirant ; le mandrin occupant pratiquement tout l'espace intérieur du logement de l'élément de base, - un piston monté glissant sur le tirant, comportant une première extrémité venant en butée sur la deuxième face latérale du mandrin et comportant une deuxième extrémité formant une collerette comportant une première face latérale externe et une deuxième face latérale interne, en regard de la première face, et - une came articulée autour de la deuxième extrémité du tirant selon un axe perpendiculaire à l'axe du tirant, comportant une face sensiblement plane destinée à venir en appui sur la première face latérale externe de la collerette du piston quand le système est dans une position de blocage ; la pièce rapportée étant ainsi pincée entre la face interne de la collerette et la deuxième face latérale du mandrin qui, sous l'effet conjugué des forces axiales appliquées sur ses première et deuxième faces latérales, respectivement par la partie élargie de la première extrémité du tirant et par la première extrémité du piston, se déforme dans sa direction radiale assurant ainsi le maintien de l'axe dans le logement de l'élément de base. D'autre part, l'effort à fournir pour le blocage est faible et à la portée d'un enfant. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et des figures annexées qui représentent - la figure 1, une vue en coupe transversale d'un premier mode de réalisation d'un système selon l'invention, et - la figure 2, une vue en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation d'un système selon l'invention. Sur ces figures, les éléments homologues sont désignés par le même repère. La figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'un système selon l'invention, appliqué au montage et au blocage d'une roue partiellement représentée, comportant un moyeu 1 supportant un pneumatique 2, sur un élément de base dont seul un logement 3 est représenté. Le système selon l'invention, comporte centré sur l'axe XX' du logement 3, une tige 4 ou tirant, traversant de part en part le moyeu 1 de la roue, et dont une première extrémité 5 dépassant du moyeu 1 est liée en rotation avec une came 6 de forme ovoïde. Cette liaison est effectuée par exemple par l'intermédiaire d'un systeme de vis/écrou 7. Une deuxième extrémité 8 présentant une face d'appui 9, a un diamètre supérieur à celui du tirant 4. Dans ce premier mode de réalisation, la deuxième extrémité 8 est conformée pour présenter une forme tronconique. Le système selon l'invention comporte, centré sur la deuxième extrémité 8 du tirant 4, un mandrin 10 déformable en matière expansible, remplissant pratiquement tout l'espace intérieur du logement 3 et dont une première face latérale 11 vient en butée sur la deuxième extrémité 8 du tirant 4. Un piston 12 est monté glissant sur le tirant 4 et comporte à une première extrémité, côté came 6, une collerette 13 agrandissant partiellement le diamètre du piston 12. La came 6 et le piston 12 peuvent être réalisés par exemple dans une matière plastique telle qu' un polyamide, et le tirant 5 est une pièce métallique par exemple en acier. Le mandrin est réalisé dans une matière expansible par exemple un éthylène, vinyle, acétate, etc.... La face externe 14 de la collerette 13 en regard de la came 6, vient en appui contre la face plane 15 de la came 6 dans une configuration de blocage. La deuxième extrémité du piston 12 vient en appui sur la deuxième face latérale 16 du mandrin 10. Dans ce mode de réalisation, où une roue est montée sur l'axe ainsi formé, le moyeu 1 de la roue est positionné entre la face interne 17 de la collerette 13 du piston 12 et la deuxième face latérale 16 du mandrin 10. Un jeu suffisant déterminé est laissé entre le moyeu 1 et l'espace séparant la face latérale interne 17 la collerette 13 et le logement 3, pour permettre la libre rotation de la roue autour de l'axe. Le principe de fonctionnement du système selon l'invention est décrit ci-après en référence avec la figure 1. Le montage devant etre accessible pour un enfant, la roue est montée d'origine sur l'axe, l'enfant n'ayant plus qu'à emmancher l'extrémité libre de l'axe comportant le mandrin 10, à l'intérieur du logement 3. Le blocage s'effectue ensuite par simple rotation de la came 6 d'un quart de tour par rapport à l'axe XX' du système. Sur la figure 1, on a représenté les deux positions, respectivement de blocage en trait fort et de déblocage en trait fin. En position de blocage, la face plane 15 de la came 6 sert de face d'appui sur la face externe 15 de la collerette 13 du piston 12. Pour passer d'une position de blocage à une position de déblocage, l'enfant fait pivoter la came 6 d'un quart de tour par rapport à l'axe XX'. Dans cette action, le tirant 4 solidaire de la came 6 présente un mouvement d'extraction par rapport au logement 3 tandis qu a l'inverse, le piston 12 présente un mouvement de pénétration en direction du logement 3. Ces deux actions opposées contribuent au pincement du mandrin 10. Le mandrin 10, pincé entre ces deux forces axiales opposées, va réagir par une augmentation de son volume dans sa direction radiale assurant par la même une pression sur la paroi interne du logement 3, suffisante pour maintenir l'ensemble de l'axe en position. Le dimensionnement des différents éléments composant le système selon l'invention ainsi que les déplacements relatifs des éléments entre eux sont déterminés pour que les forces mises en jeu soient suffisantes pour assurer le maintien de l'axe à l'intérieur du logement 3. La came 6 est munie d'un logement 18 de diamètre et de profondeur déterminés pour permettre l'emmanchement d'une barre 19 partiellement représentée, pouvant servir également comme élément de jeu. L'axe YY' du logement 18 aménagé dans la came 6 est perpendiculaire à la face d'appui 15 de la came 6 et décentré par rapport à l'axe d'articulation de la came passant par un plan perpendiculaire à celui de la figure. Ainsi, l'effort à fournir pour le blocage ou le déblocage est diminué par l'utilisation de cette barre. Pendant la phase de déblocage, la came 6 subit une rotation inverse progressive d'un quart de tour. Dans un premier temps, la deuxième extrémité du tirant 4 reste en appui sur le fond du logement 3 puis progressivement, en fonction de la rotation de la came 6, la pression exercée par la came 6 sur la face externe 14 de la collerette 13 du piston 12 va en diminuant ce qui a pour effet de produire une extraction du piston 12 par rapport au logement 3 et par la même, de libérer la contrainte qui était exercée sur la deuxième face latérale 16 du mandrin 10. Le mandrin 10 reprend alors son expansion selon sa direction axiale et de ce fait libère l'axe du logement 3. Dans ce mode de réalisation, le piston 12 a une forme globalement de pointeau. Dans un deuxième mode de réalisation, illustré à la figure 2, la deuxième extrémité 8 du tirant 4 se termine par une tête de vis 10, dont le diamètre est supérieur au diamètre du tirant 4, et pouvant soit être rapportée en bout du tirant 4 soit faire partie intégrante du tirant 4. Pour éviter l'usure de la came 6, sur la face externe 14 de la collerette 13 du piston 12, une rondelle ou bague 21 centrée sur l'axe XX', est insérée entre la came 6 et la face externe 14 de la collerette 13. Une entretoise 22, centrée sur l'axe XX', est insérée entre la face interne 23 de la roue 24 partiellement représentée, en regard du logement 3, et la deuxième face latérale 16 du mandrin 10 assurant ainsi une distance suffisante déterminée entre la roue 24 et le logement 3 pour éviter tout pincement des doigts d'un enfant. La bague ou rondelle 21 et l'entretoise 22 sont réalisées par exemple dans une matière plastique telle qu' un polyamide. Le système selon l'invention appliqué au montage et blocage d'une roue dans les deux modes de réalisation précédemment décrits, peut également s'appliquer au montage et à la fixation de toute autre pièce percée d'au moins un trou et destiné à etre soit mobile, soit fixe par rapport à l'axe XX' du trou. REVENDICATIONS 1. Système de montage et de blocage d'une pièce (1, 2) de jouet percée d'au moins un trou; rapportée sur un élément de base d'un jouet modulaire comportant au moins un logement (3) susceptible de coopérer avec le trou de la pièce rapportée (1, 2), caractérisé en ce qu'il comporte un axe centré sur l'axe (XX') du logement (3) comportant - un tirant (4) traversant de part en part le trou de la pièce rapportée (1, 2), dont une première extrémité élargie (8) vient en appui sur le fond du logement (3), et dont une deuxième extrémité dépasse de la pièce rapportée (1, 2), - un mandrin (10) en matière expansible, déformable dans ses directions axiales et radiales, monté sur la première extrémité (8) du tirant (4) et dont une première face latérale (11) vient en butée sur la partie élargie (8) du tirant (4), le mandrin (10) occupant pratiquement tout l'espace intérieur du logement (3) de l'élément de base, - un piston (12) monté glissant sur le tirant (4), comportant une première extrémité venant en butée sur la deuxième face latérale (16) du mandrin (10) et comportant une deuxième extrémité formant une collerette (13) comportant une première face latérale externe (14) et une deuxième face latérale interne (17) en regard de la première face, et - une came articulée autour de la deuxième extrémité du tirant (4) selon un axe perpendiculaire à l'axe (XX') du tirant (4), comportant une face (15) sensiblement plane destinée à venir en appui sur la deuxième face latérale externe (14) de la collerette (13) du piston (12) quand le système est dans une position de blocage ; la pièce rapportée (1, 2) étant ainsi pincée entre la face interne (17) de la collerette (13) et la deuxième face latérale (16) du mandrin (10) qui, sous l'effet conjugué des forces axiales appliquées sur ses première et deuxième faces latérales (11 et 16), respectivement par la partie élargie (8) de la première extrémité du tirant (4) et par la première extrémité du piston (12), se déforme dans sa direction radiale assurant ainsi le maintien de l'axe dans le logement (3) de l'élément de base. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tirant (4), le mandrin (10), et le piston (12) sont des pièces de révolution. 3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie élargie (8) de la première extrémité du tirant (4) a une forme tronconique augmentant progressivement le diamètre du tirant (4). 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première extrémité du piston (12) a une forme tronconique diminuant progressivement le diamètre du piston (12). 5. Système selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les faces latérales (11 et 16) du mandrin (10) sont conformées pour recevoir respectivement la première extrémité (8) du tirant (4) et la première extrémité du piston (12). 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la came (6) comporte un logement (18) dont l'axe (YY') passe par un plan perpendiculaire à la face plane (15) de la came (6), destiné à recevoir l'extrémité d'une barre (19). 7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un jeu déterminé est prévu entre la face latérale interne (17) de la collerette (13) et le logement (3) dans le cas où la pièce rapportée (1, 2) doit être mobile autour de 1' axe. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce rapportée (1, 2) est une roue dont le moyeu (1) est monté sur le piston (12) et vient en butée entre d'une part, la face latérale interne (17) de la collerette (13), et d'autre part la deuxième face latérale (16) du mandrin (10). 9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un espace déterminé est prévu entre la face interne de la pièce rapportée (1, 2) en regard du logement (3), et l'élément de base pour éviter le pincement des doigts d'un enfant entre ces deux parties. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'espace est assuré par une entretoise (22) centrée sur le piston (12). 11. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la came (6) est munie d'un logement (18) de diamètre et profondeur déterminés pour permettre l'emmanchement d'une barre (19), l'axe du logement (18) étant perpendiculaire à la face d'appui (15) de la came (6) et décentré par rapport à l'axe d'articulation de la came (6). 12. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'une rondelle centrée sur le tirant (4) est insérée entre le piston (12) et la came (6).