Brevet FR2761122A1 — publié le 19980925

L'invention concerne le domaine des structures modulaires réalisées à partir d'éléments assemblables afin de réaliser notamment des objets utilitaires et/ou décoratifs. On connaît des structures modulaires qui comprennent des éléments présentant des parties d'accrochage à emboîtement mutuel en correspondance. Ces parties d'accrochage permettent de relier fixement les éléments les uns aux autres. Dans de telles structures modulaires, les possibilités d'assemblage sont limitées, en particulier lorsque tous les éléments sont identiques, ces éléments étant alors de forme complexe. Il en résulte qu'un nombre restreint de structures différentes peut être réalisé. Par ailleurs, des parties d'accrochage restées visibles une fois les éléments assemblés peuvent altérer l'aspect esthétique de la structure. Un autre type de structure modulaire comprend des éléments munis de perçages principaux parallèles. Les éléments sont assemblés les uns avec les autres simplement par des tiges passant par leurs perçages principaux. L'association des tiges et des perçages principaux permet un très grand nombre de possibilités d'assemblage des éléments entre eux. Les éléments peuvent en outre être reliés les uns aux autres en formant des angles différents. On peut ainsi notamment réaliser aisément des structures modulaires tridimensionnelles et verticales. De plus, les tiges sont masquées par les perçages et les extrémités de celles-ci restant découvertes, une fois la structure modulaire montée, peuvent facilement être coupées. Les structures modulaires ainsi réalisées sont articulées et donc déformables facilement. Ceci est intéressant lorsqu'on désire modifier la forme de la structure, mais constitue un sérieux inconvénient lorsque la structure modulaire remplit une fonction technique. Dans ce cas, une déformation inopportune de la structure peut empêcher la structure de remplir sa fonction et la rend alors inutilisable. Une telle déformation peut par exemple être provoquée par un objet supporté ou contenu par la structure modulaire, ou par un choc. Un but de l'invention est de réaliser une structure modulaire dont les éléments peuvent être assemblés selon diverses configurations, cet assemblage interdisant la déformation de la structure modulaire présentant la géométrie désirée. On propose selon l'invention, une structure modulaire qui comprend des éléments munis de perçages principaux parallèles, et assemblés les uns aux autres par des tiges passant par les perçages principaux, caractérisée en ce qu'au moins un élément est muni de moyens de fixation pour l'assujettir au moins en rotation à une tige passant par l'un de ses perçages principaux. L'assujettissement en rotation d'un élément à une tige permet de figer la position angulaire relative des éléments concernés, et aussi de rigidifier la structure modulaire lorsque celle-ci est constituée d'un grand nombre d'éléments, notamment sous forme de couches superposées. La forme de la structure peut ainsi être suffisamment figée pour qu'elle puisse remplir sa fonction, que cette dernière soit utilitaire ou esthétique. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de fixation comprennent un perçage secondaire ayant une extrémité débouchant d'un côté extérieur de l'élément et une extrémité opposée débouchant dans le perçage principal par lequel passe la tige concernée, ledit perçage secondaire recevant un clou destiné à être inséré dans cette tige pour assurer l'assujettissement en rotation. Les moyens de fixation sont ainsi réalisés de façon simple et peu coûteuse. Ces moyens de fixation permettent un assujettissement efficace tout en étant masqués une fois mis en place, de sorte qu'ils n'altèrent pas l'aspect esthétique de l'élément. Avantageusement dans cette réalisation, le perçage secondaire s'étend au-delà du perçage principal dans une partie de l'élément, le clou traversant alors la tige concernée. L'assujettissement de l'élément à la tige est alors renforcé. Avantageusement encore, le perçage secondaire s'étend perpendiculairement au perçage principal. Le clouage sera alors optimal, même avec des tiges de faible diamètre. Selon une autre caractéristique avantageuse, la tige comprend une portion réalisée dans un matériau dans lequel le clou peut être enfoncé à force de façon à réaliser un assujettissement à la fois en rotation et en translation. L'assujettissement tant en rotation qu'en translation confère une excellente cohésion à la structure modulaire et en améliore la rigidité. Cet assujettissement est en outre très simple à réaliser. Selon un mode de réalisation simple et préféré, l'élément a une forme parallélépipèdique allongée et présente deux facettes d'extrémité, l'élément comprenant deux perçages principaux d'axes parallèles aux facettes d'extrémité et deux perçages secondaires débouchant chacun sur une des facettes d'extrémité. Avantageusement dans cette réalisation, l'élément comporte en outre un perçage principal central parallèle aux deux perçages principaux et équidistant de ceux-ci. Le nombre de possibilités d'assemblage est de cette façon encore accru. Selon un mode de réalisation particulier, la structure modulaire comprend des couches superposées d'éléments jointifs ou régulièrement espacés, les éléments d'une couche étant décalés par rapport aux éléments des couches adjacentes pour former un motif en quinconce. Une telle configuration peut remplir de nombreuses fonctions utilitaires et esthétiques. L'invention a aussi pour objet un outil spécialement adapté à la réalisation d'une structure modulaire présentant au moins l'une des caractéristiques ci-avant énoncées, et dans laquelle les moyens de fixation comprennent des clous et des perçages secondaires. Plus précisément, il s'agit d'un outil comportant une plaque support présentant une première face d'appui et une première face de butée perpendiculaire à la première face d'appui, et un levier relié de manière articulée à la plaque support d'un côté de celle-ci opposé à la première face de butée. Ainsi, on peut enfoncer aisément un clou dans un perçage secondaire même si l'extrémité de ce perçage débouchant à l'extérieur est difficile d'accès. Avantageusement, l'outil comporte une marche formant une seconde face d'appui et une seconde face de butée se raccordant à la seconde face d'appui. L'utilisation de l'outil est ainsi encore facilitée grâce aux deux positions d'utilisation dont on dispose alors. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de la structure modulaire selon l'invention - la figure 2 est une vue de dessus en coupe selon un plan P de la figure 1 du premier mode de réalisation, permettant de mieux distinguer les moyens de fixation associés aux éléments qui forment la structure - la figure 3 est une vue de côté d'un second mode de réalisation de la structure modulaire - la figure 4 est une vue en perspective d'un troisième mode de réalisation de la structure modulaire - la figure 5 est une vue en perspective d'un outil spécialement adapté à la réalisation de structures modulaires conformes à l'invention - les figures 6 et 7 sont deux vues de côté en coupe de l'outil précité en cours d'utilisation. En référence aux figures 1 et 2, la structure modulaire portant la référence générale 10 comprend des couches superposées d'éléments 2 espacés les uns des autres, et agencés en couches selon un motif en quinconce. Chaque élément 2 a une forme parallélépipédique et comporte deux facettes d'extrémité 3 opposées. Au voisinage de chaque facette d'extrémité 3 s'étend un perçage principal 4 d'axe longitudinal parallèle aux facettes d'extrémité 3. Les deux perçages principaux 4 de chaque élément 2 sont parallèles l'un à l'autre. En outre, un perçage principal central 5 s'étend entre les perçages principaux 4 parallèlement à ceux-ci, ledit perçage principal central 5 étant ici équidistant des perçages principaux 4. Les couches superposées d'éléments 2 sont ici circulaires et disposées de telle façon que chaque élément 2 d'une couche chevauche deux éléments 2 adjacents des couches qui lui sont immédiatement inférieure et supérieure, chaque élément 2 de la couche ayant ainsi chacun de ses perçages principaux 4 en regard d'un perçage principal 4 d'un des deux éléments 2 adjacents de chacune des couches supérieure et inférieure. La structure modulaire 1 ainsi formée a une forme cylindrique creuse. Des tiges 7 s'étendent dans les perçages principaux 4 ainsi alignés et assurent l'assemblage des éléments 2 les uns aux autres. Conformément à une caractéristique essentielle, au moins un des éléments 2 est muni de moyens de fixation pour l'assujettir au moins en rotation à une tige 7 passant par l'un de ses perçages principaux 4. En l'espèce, tous les éléments formant la structure 10 sont munis de tels moyens qui vont être maintenant décrits plus en détail. Un perçage secondaire 6 est en effet réalisé dans chaque facette d'extrémité 3. Le perçage secondaire 6 s'étend perpendiculairement à la facette d'extrémité 3 vers le perçage principal 4 attenant, et peut comme illustré ici se prolonger au-delà de ce dernier dans une partie de l'élément 2. Dans chaque perçage secondaire 6 de l'élément 2 s'étend un clou 8 traversant le matériau constituant la tige 7. Le clou 8 assure ainsi l'assujettissement de l'élément 2 dans lequel il s'étend, à la tige 7 qu'il traverse. Le clou 8 étant enfoncé à force dans la tige 7, avec un assujettissement tant en rotation qu'en translation. Le clou 8 est en outre retenu dans le perçage secondaire 6 par la pression qu'exerce sur lui le matériau de la tige 7 qu'il traverse. De même, en traversant la tige 7, le clou 8 exerce sur le matériau constituant cette tige un effort tendant à dilater la tige dans le perçage principal 4 de sorte que l'assujettissement est encore renforcé. On pourra à cet effet avantageusement utiliser des tiges 7 en bois. La structure modulaire 1 conserve la géométrie choisie grâce aux moyens de fixation précités, et de plus ces moyens ont un effet favorable sur la rigidité de la structure, ce qui est tout particulièrement intéressant si cette structure présente une fonction importante. La structure 1 peut ainsi supporter un plateau disposé sur son bord supérieur, ou par exemple servir de porte-parapluie. On remarquera que des tiges 7 pourront s'étendre dans les perçages principaux centraux 5 (variante non représentée ici). On va maintenant décrire à titre d'exemples, deux variantes de réalisation en se référant aux figures 3 et 4. Sur ces figures, les composants identiques ou analogues à ceux décrits en relation avec les figures 1 et 2 porteront les mêmes références. Sur la figure 3 une structure modulaire portant la référence générale 20 comprend comme précédemment des éléments 2 assemblés les uns avec les autres par des tiges 7 s'étendant dans leurs perçages principaux 4. Les éléments 2 sont assujettis aux tiges 7 par des clous (non visibles sur la figure) s'étendant dans des perçages secondaires des éléments. La structure modulaire 20 est comme précédemment formée de couches d'éléments 2 espacés. Ces couches sont disposées ici selon des plans verticaux et sont réunies de telle sorte que les éléments 2 de chaque couche soient décalés par rapport à ceux des couches adjacentes, en formant ainsi une surface comportant, dans ce mode de réalisation, une partie plane 21 et une partie sensiblement cylindrique et creuse 22. La structure modulaire 20 peut alors être fixée sur une paroi verticale par sa partie plane 21, et sa partie cylindrique 22 peut alors supporter un objet ou former un réceptacle de rangement. L'assujettissement en rotation des éléments 2 aux tiges 7 est ici très important car il permet d'éviter que la partie cylindrique 22 ne se déforme en s'affaissant sous l'action du poids de l'objet qu'elle supporte. En référence à la figure 4 représentant encore un autre mode de réalisation, la structure modulaire portant la référence générale 30 comprend deux montants 31 entre lesquels s'étendent des tiges horizontales 7. Les montants 31 sont réalisés à partir d'éléments 2 (du type précédemment décrit) accolés les uns aux autres et maintenus assemblés par les tiges 7. Les éléments 2 sont assujettis aux tiges 7 s'étendant dans certains de leurs trous principaux 4, 5 par des clous 8. On notera l'agencement en quinconce des éléments 2, grâce auquel un décalage est réalisé d'une couche à l'autre pour un même montant 31. Cet agencement est favorable à l'obtention d'une bonne rigidité dans toutes les directions. Dans ce dernier mode de réalisation, les tiges 7 servent à la fois à assembler les éléments 2 et à supporter, par leur partie s'étendant entre les montants 31, des objets tels que des disques (non représentés). On va maintenant décrire un outil spécialement adapté à la réalisation de structures modulaires telles que celles des figures 1 à 4, en se référant aux figures 5, 6 et 7. L'outil destiné à faciliter l'enfoncement d'un clou dans le perçage secondaire d'un élément comprend une plaque support allongée 41 présentant une première face d'appui 42 et, près d'une de ses extrémités, une première face de butée 43 perpendiculaire à la première face d'appui 42. La plaque support 41 comporte en outre au voisinage de cette extrémité une marche formant une seconde face d'appui 44 adjacente à la première face de butée 43 et parallèle à la première face d'appui 42, ainsi qu'une seconde face de butée 45 perpendiculaire aux faces d'appui et se raccordant à la seconde face d'appui 44. Un levier 46 est relié de manière articulée, ici par une charnière 48, à l'extrémité de la plaque support 41 opposée aux faces de butée. L'extrémité opposée du levier 46 peut être aplatie et fendue pour former un pied de biche destiné à extraire les clous 8 des tiges 7 lorsque l'on souhaite démonter la structure modulaire. On remarquera que la faible épaisseur du levier permet d'insérer celui-ci entre deux éléments 2 adjacents et faiblement espacés l'un de l'autre. Afin de permettre un bon enfoncement du clou, la distance entre le point d'articulation du levier 46 et la première face de butée 43 doit être égale à celle séparant les deux facettes d'extrémité d'un élément (longueur du parallélépipède). En fonctionnement, pour enfoncer un clou 8 au travers d'une tige 7 reçue dans un perçage principal 4 d'un élément 2, il suffit de commencer à insérer le clou dans le perçage secondaire 6 correspondant. La seconde face d'appui 44 est ensuite appliquée contre une des deux faces de l'élément 2 parallèles aux perçages principaux, et la seconde face de butée 45 est appliquée contre la facette d'extrémité 3 opposée au perçage secondaire 6 dans lequel s'étend le clou 8 à enfoncer. La position correspond alors à l'illustration donnée en figure 6. Le levier 46 est alors appliqué contre la tête du clou 8 avec un mouvement de rotation selon la flèche 47 jusqu'à ce qu'il vienne en butée contre la facette d'extrémité 3. Le clou 8 est alors partiellement enfoncé au travers de la tige 7. On déplace alors l'outil pour appliquer la première face d'appui 42 et la première face de butée 43 respectivement contre la face de l'élément 2 parallèle aux perçages principaux et contre la facette d'extrémité 3. La position correspond alors à l'illustration donnée en figure 7. On déplace ensuite le levier 46 selon un mouvement de rotation selon la flèche 47 pour appliquer celui-ci contre la tête du clou 8 et l'amener au contact de la facette d'extrémité 3. A la fin du mouvement, le levier 46 est appliqué à plat contre la facette d'extrémité, de sorte qu'on est sûr que le clou est totalement enfoncé. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on pourra y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de linven- tion tel que défini par les revendications. En particulier, on pourra utiliser des éléments non parallélépipédiques, par exemple cylindriques. On pourra également remplacer les clous par tout moyen de fixation équivalent tel que tige, goupille, vis. Les éléments constitutifs de la structure pourront être enfin réalisés en bois, en matière plastique ou en céramique. Par ailleurs, l'outil associé pourra être modifié en utilisant deux parties séparées à la place de deux parties définitivement associées par une charnière, avec une plaque support présentant à l'opposé de sa ou ses faces de butée, un perçage par lequel est inséré le levier, le mode d'utilisation restant quant à lui inchangé une fois que le levier est en place. REVENDICATIONS 1. Structure modulaire (10, 20, 30) comprenant des éléments (2) munis de perçages principaux (4) parallèles, et assemblés les uns aux autres par des tiges (7) passant par les perçages principaux (4), caractérisée en ce qu'au moins un élément (2) est muni de moyens de fixation (6, 8) pour l'assujettir au moins en rotation à une tige (7) passant par l'un de ses perçages principaux (4). 2. Structure modulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de fixation comprennent un perçage secondaire (6), ayant une extrémité débouchant d'un côté extérieur de l'élément (2) et une extrémité opposée débouchant dans le perçage principal (4) par lequel passe la tige (7) concernée, ledit perçage secondaire (6) recevant un clou (8) destiné à être inséré dans cette tige (7) pour assurer l'assujettissement en rotation. 3. Structure modulaire selon la revendication 2, caractérisée en ce que le perçage secondaire (6) s'étend au-delà du perçage principal (4) dans une partie de l'élément (2), le clou (8) traversant alors la tige (7) concernée. 4. Structure modulaire selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisée en ce que le perçage secondaire (6) s'étend perpendiculairement au perçage principal (4). 5. Structure modulaire selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la tige (7) comprend une portion réalisée dans un matériau dans lequel le clou (8) peut être enfoncé à force de façon à réaliser un assujettissement à la fois en rotation et en translation. 6. Structure modulaire selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que l'élément (2) a une forme parallélépipèdique allongée et présente deux facettes d'extrémité (3), l'élément (2) comprenant deux perçages principaux (4) d'axes parallèles aux facettes d'extrémité (9) et deux perçages secondaires (6) débouchant chacun sur une des facettes d'extrémité (3). 7. Structure modulaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément (2) comporte en outre un perçage principal central (5) parallèle aux deux perçages principaux (4) et équidistant de ceux-ci. 8. Structure modulaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure modulaire (10, 20, 30) comprend des couches superposées d'éléments (2) jointifs ou régulièrement espacés, les éléments (2) d'une couche étant décalés par rapport aux éléments des couches adjacentes pour former un motif en quinconce. 9. Outil spécialement adapté à la réalisation d'une structure modulaire selon l'une des revendications précédentes et dans laquelle les moyens de fixation comprennent des clous et des perçages secondaires, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque support (41) présentant une première face d'appui (42) et une première face de butée (43) perpendiculaire à la première face d'appui (42), et un levier (46) relié de manière articulée à la plaque support (41) d'un côté de celle-ci opposé à la première face de butée (43). 10. Outil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une marche formant une seconde face d'appui (44) et une seconde face de butée (45) se raccordant à la seconde face d'appui (44).