Brevet FR2820050A3 — publié le 20020802

FR 2820050 A3 20020802 FR 0110897 A 20010817 La présente invention concerne une toupie, et, plus précisément, une toupie ayant un arbre de rotation formé d'un matériau flexible. Les enfants ont couramment joué avec des toupies. Par exemple, les enfants participent à des compétitions de toupies. Il est fréquent que les enfants jouent une partie de lancer de toupies en compétition avec leurs amis ou compagnons afin de battre leur toupie. En outre, ils jouent souvent à un jeu dans lequel ils chassent les toupies de leurs compagnons d'un espace de jeu (table de jeu) avec leur propre toupie. Pour que les enfants puissent s'amuser dans de telles parties, on a proposé diverses toupies dans la technique. Ainsi, les toupies proposées sont destinées à augmenter la stabilité de rotation, à augmenter la vitesse de rotation, etc. Malheureusement, les toupies connues ne permettent pas un démontage afin que des éléments puissent être remplacés pour faire varier les caractéristiques de rotation et mettre ainsi la toupie en condition pour une partie prévue. En outre, on ne connaît pas de toupie ayant des caractéristiques de rotation telles que par exemple la toupie peut tourner initialement en se déplaçant dans toutes les directions puis peut tourner de manière stable an un point fixe. L'invention a été réalisée pour remédier à ces inconvénients. Plus précisément, l'invention concerne une toupie qui peut être démontée afin que ses éléments puissent être remplacés pour faire varier ses caractéristiques de rotation et donc adapter la toupie à la partie prévue. L'invention a aussi pour objet une toupie dont la rotation autour d'un arbre de rotation peut être maîtrisée de manière que les caractéristiques de rotation soient réglées suivant la variation de vitesse. L'invention concerne ainsi une toupie. Celle-ci comprend un corps de toupie constitué de plusieurs organes plats disposés qui se recouvrent mutuellement. Les organes plats peuvent être choisis chacun dans un groupe qui en comprend plusieurs qui peuvent se remplacer mutuellement. Le corps de toupie a une monture commune grâce à laquelle chaque organe plat peut être monté de façon amovible par rapport aux autres organes plats. La toupie comprend un arbre de rotation placé à la partie inférieure du corps. Dans un mode de réalisation préféré, la toupie comporte en outre un mécanisme de commande de l'arbre de rotation placé sur le corps et destiné au réglage de la rotation de cet arbre. Dans un autre mode de réalisation préféré, le mécanisme de commande de l'arbre de rotation est constitué par des organes de pression placés sur une surface latérale de l'arbre de rotation afin qu'ils soient opposés. Les organes de pression sont disposés afin qu'ils soient mobiles en direction perpendiculaire à l'arbre de rotation et constamment rappelés élastiquement afin qu'ils s'écartent de l'arbre de rotation, et la force centrifuge due à la rotation de la toupie met en contact élastique la surface latérale de l'arbre de rotation et les organes de pression. L'arbre de rotation a de préférence une extrémité inférieure plate. Dans un mode de réalisation, le mécanisme de commande de l'arbre de rotation est disposé sur l'organe plat le plus bas. Dans un mode de réalisation préféré, l'un au moins des organes plats est constitué par un organe de lest. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de toupie selon l'invention ; la figure 2 est une vue éclatée en perspective de la toupie de la figure 1 ; la figure 3 est une vue éclatée en perspective d'un organe inférieur plat incorporé à la toupie de la figure 1 ; la figure 4 est une coupe par un plan vertical de la toupie de la figure 1 ; la figure 5 est une vue en plan représentant une partie essentielle d'un organe plat de base incorporé à la toupie représentée sur la figure 1 ; la figure 6 est une vue en plan d'un organe plat supérieur incorporé à la toupie et qui est tourné de 900 environ ; les figures 7A et 7B illustrent chacune schématiquement un jeu de la toupie représentée sur la figure 1 ; les figures 8A à 8C sont des vues en élévation latérale de différents modes de réalisation de toupie ; les figures 9A à 9C sont des vues en plan d'un organe plat intermédiaire considéré à titre d'exemple ; et les figures 10A à 10C sont des vues en plan d'un organe plat supérieur considéré à titre d'exemple. On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un exemple de toupie selon l'invention. La toupie de ce mode de réalisation, désignée de façon générale par la référence A, comprend un corps formé par empilement et un arbre de rotation 4. Le corps de toupie comprend un organe plat de base 1 constituant un organe inférieur de la toupie, un organe plat intermédiaire 2 placé sur l'organe plat de base 1, et un organe plat supérieur 3 placé sur l'organe plat intermédiaire 2. L'organe plat de base 1, tel que représenté sur les figures 2 et 3, est constitué par un corps d'organe plat de base la ayant une surface inférieure de forme conique tournée vers le bas et un support 5 de monture sur lequel sont montés l'organe plat intermédiaire 2 et l'organe plat supérieur 3. Le corps la de l'organe plat de base comporte, à une surface latérale de sa partie supérieure, deux ouvertures 6 opposées l'une à l'autre et débouchant latéralement. Les ouvertures 6 contiennent chacune un organe de retenue ou d'arrêt 7 monté de façon amovible à l'intérieur. Les organes d'arrêt 7 ont chacun deux branches 8. La référence 9 désigne des saillies disposées entre les branches 8 des organes d'arrêt 7. Les ouvertures 6 sont placées sur un élément supérieur 10 du corps la de l'organe plat de base qui a des cavités 11. Ce corps la comporte un trou central 12 dans une partie centrale. Le support de monture 5 possède un tronçon de tête 13 de forme cylindrique plate et un tronçon de pression 14 de diamètre réduit monté sous le tronçon de tête 13. Le support 5 de monture possède, à une surface latérale, des saillies 15 qui sont opposées. Les saillies 15 ont chacune, à une partie inférieure, une gorge 16 d'ajustement dans laquelle sont logés les organes d'arrêt 7. Les gorges 16 sont formées afin que, à une extrémité externe, elles rejoignent une cavité 17 (figure 5) formée dans le tronçon de pression 14. En outre, le tronçon de tête 13 possède, à une partie supérieure, deux découpes 18 qui sont opposées. Les découpes 18 comportent, à une surface périphérique d'une partie inférieure, une gorge de montage 19 telle que la gorge 19 de chacune des découpes 18 atteint à son extrémité distale un emplacement proche de l'autre découpe 18. Le support 5 représenté sur la figure 4 a des saillies 15 qui se logent dans les cavités 11 de l'organe de base 1 et le tronçon de pression 14 est logé dans le trou central 12 de l'organe de base 1. Les organes d'arrêt 7 sont insérés par les ouvertures 6 de l'organe 1 dans les gorges d'ajustement 16 du support 5. La fixation du support 5 sur l'organe de base 1 est réalisée par insertion des branches 8 des organes d'arrêt 7 dans les cavités 17 du support 5 afin qu'elles coopèrent. A ce moment, le tronçon de pression 14 empêche la séparation de l'arbre de rotation 4 du trou central 12 de l'organe de base 1. L'arbre de rotation 4 est monté afin qu'il puisse tourner sur le support 5 et il s'étend dans le trou central 12 du corps de l'organe de base la. La référence 32 désigne un palier pour l'arbre de rotation 4. La toupie de ce mode de réalisation comporte en outre un mécanisme de commande d'arbre de rotation permettant le réglage de la rotation de cet arbre 4. Le mécanisme de commande est disposé sur un axe passant par le centre du corps la de l'organe de base et perpendiculaire à une droite reliant les ouvertures 6 de l'organe de base 1. Le mécanisme de commande d'arbre de rotation, tel que représenté sur les figures 3 et 5, est constitué par deux organes 25 de pression qui sont formés de métal et placés à une surface latérale de l'arbre de rotation 4 afin qu'ils soient opposés et rappelés élastiquement en direction perpendiculaire à l'arbre 4 et que la surface latérale de l'arbre 4 soit soumise constamment à une pression. Plus précisément, les organes 25 de pression sont disposés chacun dans le corps la de l'organe de base afin qu'ils coulissent en direction radiale. Les organes 25 de pression ont chacun, à leur face extérieure, un tronçon de logement 27 dans lequel se loge un ressort 26 et ayant un prolongement 28 à une face interne. Les prolongements 28 ont chacun, à une extrémité externe, une partie 29 de pression. Dans le mode de réalisation représenté, les parties de pression 29 sont courbées afin qu'elles entourent partiellement l'arbre 4 si bien que les parties 29 de pression des prolongements 28 des organes 25 de pression peuvent ensemble entourer pratiquement l'arbre 4. Les ressorts 26 coopèrent avec un bord 30 du corps la de l'organe de base et une extrémité interne du tronçon 27 de logement de ressort, afin que chacune des parties de pression 29 soit constamment poussée dans la direction qui l'écarte de l'arbre 4. L'organe plat intermédiaire 2 représenté sur la figure 2 a une forme de disque et a une ouverture dans sa partie centrale. Dans une variante, cet organe intermédiaire 2 peut avoir une forme polygonale. L'organe intermédiaire 2 possède, à sa surface périphérique interne, deux saillies 20 qui sont opposées. Les saillies 20 ont chacune, dans une partie centrale, une gorge 21. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe intermédiaire 2 a de préférence un poids plus grand que les autres organes si bien qu'il constitue un organe de lest. Cet organe intermédiaire 2 est de préférence formé d'un matériau métallique. L'organe plat supérieur 3 a aussi une forme de disque et a aussi une ouverture dans sa partie centrale. L'organe supérieur 3 est formé d'un matériau à base de résine de synthèse et possède, à un bord périphérique interne, deux saillies 22 qui sont opposées. Les saillies 22 ont chacune un bord interne de forme courbe ou arrondie et de dimensions permettant le logement sur le support 5 de monture. Les saillies 22 ont chacune, dans une partie centrale du bord interne, un élément de maintien 23 qui en dépasse. Les éléments 23 de maintien présentent un intervalle ou distance de séparation qui est pratiquement égal à la distance existant entre les découpes 18 du support 5. En outre, l'organe supérieur 3 a plusieurs éléments de manoeuvre 24 placés à son bord périphérique externe et qui peuvent être formés chacun avec une configuration convenable. De plus, l'organe supérieur 3 a un diamètre maximal supérieur à celui de chacun des organes de base 1 et intermédiaire 2. L'organe supérieur 3 peut porter un affichage convenable appliqué de toute manière. On décrit maintenant l'assemblage de la toupie de ce mode de réalisation. D'abord, l'organe intermédiaire 2 est placé sur l'organe de base 1 ou superposé à celui-ci afin que les saillies 15 du support 5 de monture coopèrent avec les gorges 21 des saillies 20 de l'organe intermédiaire 2. Ensuite, comme l'indique la figure 4, l'organe supérieur 3 est superposé à l'organe intermédiaire 2 et ils sont tous deux positionnés l'un par rapport à l'autre afin que les éléments 23 de maintien de l'organe supérieur 3 soient alignés sur les découpes 18 du support 5 de montage de l'organe de base 1, et l'organe supérieur 3 est poussé vers le bas dans l'organe intermédiaire 2. Cette opération permet le support des saillies 22 de l'organe supérieur 3 par les saillies 9 du support 5 de l'organe de base 1 et permet l'alignement des éléments 23 de maintien des saillies 22 de l'organe supérieur 3 sur les gorges 19 du support 5 de l'organe de base 1. Ensuite, comme l'indique la figure 6, l'organe supérieur 3 est tourné par rapport à l'organe de base 1 afin que chaque élément de maintien 23 de l'organe supérieur 3 glisse vers l'extrémité externe de chacune des gorges 19, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, si bien que l'organe supérieur 3 se loge sur l'organe de base 1. Cet ajustement de l'organe supérieur 3 sur l'organe de base 1 permet la fixation par pression de l'organe intermédiaire 2 sur l'organe de base 1, avec formation de la toupie A dans laquelle l'organe intermédiaire 2 et l'organe supérieur 3 sont placés sur l'organe de base 1 en étant superposés. Le démontage de la toupie est réalisé par rotation de l'organe supérieur 3 en sens opposé ou dans le sens des aiguilles d'une montre, afin que les éléments 23 de maintien des saillies 22 de l'organe supérieur 3 soient alignés sur les découpes 18 du support 5 de l'organe de base 1, puis par séparation vers le haut de l'organe supérieur 3 par rapport à l'organe de base 1. L'organe intermédiaire 2 est alors libéré de l'organe de base 1 vers le haut de manière analogue. La rotation de la toupie du mode de réalisation représenté peut être assurée avec une ficelle ou un organe de lancement de manière connue dans la technique. La toupie A du mode de réalisation décrit précédemment peut être utilisée de diverses manières. Par exemple, elle peut être mise en rotation comme une toupie classique, ou les organes supérieurs d'au moins deux toupies peuvent venir se frapper pendant la rotation sur une table à jouer. Dans un mode de réalisation, la vitesse de rotation de la toupie au début de sa rotation est accrue afin qu'une force centrifuge soit appliquée à chacun des organes de pression 25, si bien que ceux-ci peuvent se déplacer comme l'indique la flèche p de la figure 5, contre la force d'élasticité de chacun des ressorts 26. De cette manière, chaque organe de pression 25 peut exercer sur l'arbre de rotation 4 une force telle que l'arbre 4 tourne avec le corps de toupie. Dans le mode de réalisation représenté, l'arbre de rotation 4 décrit précédemment à son extrémité inférieure plate. La rotation de la toupie sur une table de jeu 31 de forme concave permet une variation importante au cours du temps de la position à laquelle l'arbre de rotation 4 est au contact de la table de jeu. Ce phénomène provoque une variation des forces de pesanteur agissant sur la toupie si bien que celle-ci peut tourner en se déplaçant dans toutes les directions comme indiqué sur la figure 7A. Ensuite, lorsque l'arbre de rotation 4 a une vitesse de rotation qui diminue au cours du temps, la force d'élasticité du ressort 26 de chacun des organes de pression 25 dépasse la force centrifuge si bien que l'organe 25 de pression peut se déplacer dans le sens de la flèche q sur la figure 5. L'arbre de rotation 4 est alors libéré des organes de pression 25 si bien qu'il peut être rendu indépendant du corps de la toupie. Cela signifie que la toupie continue à tourner et que l'arbre de rotation 4 continue à tourner, et la position à laquelle la toupie est au contact de la table de jeu 31 ne change plus. Ainsi, la position d'application du poids de la toupie reste fixe, si bien que le corps de la toupie peut tourner en position fixe comme indiqué sur la figure 7B. Lorsque l'organe intermédiaire 2 agit comme organe de lest, son poids est accru si bien que la toupie peut avoir une stabilité et une résistance aux chocs accrues. La toupie de ce mode de réalisation n'est pas limitée à une structure à trois couches telle que décrite précédemment. Elle peut avoir une structure à deux couches ou à quatre couches et plus. En outre, le mode de réalisation représenté peut être tel que plusieurs organes de base 1, plusieurs organes intermédiaires 2 et plusieurs organes supérieurs 3 sont préparés pour permettre une combinaison sélective d'un organe de base 1, d'un organe intermédiaire 2 et d'un organe supérieur 3 à volonté. En outre, ce mode de réalisation peut être tel que les organes plats 1,2 et 3 ont chacun un dispositif à monture commune permettant le raccordement des organes les uns aux autres de manière amovible. Plus précisément, l'organe de base 1 peut être choisi dans un groupe comprenant des organes de base la', lb et le tels que représentés sur les figures SA à 8C. Plus précisément, l'organe la'de la figure SA est tel que sa hauteur est réduite et son arbre de rotation 4a a une extrémité externe de surface étendue. L'organe lb de la figure 8B a une construction telle que sa hauteur est intermédiaire et son extrémité externe 4b a une surface intermédiaire. Dans l'organe le de la figure 8C, la hauteur est accrue et l'arbre de rotation 4c est relativement pointu à son extrémité externe. L'organe la'de la figure 8A a une plus grande stabilité à cause de sa hauteur réduite. En outre, la position avec laquelle l'arbre de rotation 4a est au contact d'un plancher ou du sol même légèrement incliné varie, si bien que la toupie se déplace facilement dans toutes les directions. L'organe le de la figure 8C a une stabilité réduite à cause de sa grande hauteur. Cependant, il a tendance à tourner à une même position car son arbre de rotation 4c est pointu à son extrémité externe. L'organe lb de la figure 8B a des caractéristiques intermédiaires à celles des organes la'et lc. L'organe intermédiaire 2 peut aussi être sélectionné dans un groupe formé d'organes intermédiaires 2a, 2b et 2c représentés sur les figures 9A à 9C. L'organe 2a de la figure 9A a un diamètre externe accru et un poids réduit. L'organe 2b de la figure 9B a un diamètre externe intermédiaire et un poids intermédiaire. L'organe 2c de la figure 9C a un diamètre externe réduit et son épaisseur et son poids sont accrus. L'augmentation de diamètre externe de l'organe intermédiaire 2 permet une augmentation de la force centrifuge qui permet une rotation sur une grande période. Une augmentation du poids de l'organe intermédiaire permet une augmentation de la stabilité et de la résistance aux chocs. L'organe intermédiaire 2 affecte notablement les caractéristiques de rotation de la toupie. L'organe supérieur 3 est tel qu'une extrémité périphérique externe dépasse de l'organe de base 1 et de l'organe intermédiaire 2 lorsque la toupie est assemblée. Ainsi, une variation de la configuration du bord périphérique externe de l'organe supérieur 3 permet à la toupie de présenter divers diagrammes d'attaque puisque la toupie a une puissance d'attaque différant d'après sa configuration lorsque l'organe supérieur 3 vient frapper une toupie concurrente. Par exemple, l'organe 3 peut être sélectionné dans le groupe comprenant différents organes 3a, 3b et 3c représentés sur les figures 10A à 10C. Les organes de base la'à le, les organes intermé- diaires 2a à 2c et les organes supérieurs 3a à 3c ont une monture commune. Plus précisément, les organes de base la' à le ont chacun un support 5 de monture formant une monture commune, les organes intermédiaires 2a à 2c ont chacun une gorge 21 de coopération agissant comme monture commune, et les organes supérieurs 3a à 3c ont chacun un élément 23 de maintien formant une monture commune. Ainsi, la disposition d'une telle monture commune sur les organes la'à le permet le remplacement des organes de base les uns par les autres et le montage sélectif et amovible des organes restants ou des organes intermédiaires et supérieurs. Ceci s'applique aux organes intermédiaires 2a à 2c et supérieurs 3a à 3c. Cette propriété permet la réalisation de toupies très diverses ayant diverses combinaisons d'organes de base, intermédiaire et supérieur. Par exemple, dans une partie dans laquelle la durée de rotation de la toupie est considérée comme importante, le remplacement peut assurer une augmentation de la force centrifuge de la toupie avec une rotation stable et une réduction de la résistance à la rotation. En outre, dans un jeu de bataille ou lorsque plusieurs toupies se frappent, la toupie peut être préparée afin que sa mobilité, sa puissance de frappe, sa puissance cumulée et analogues soient accrues. Comme l'indique la description qui précède, dans un mode de réalisation de toupie selon l'invention, le mécanisme de commande d'arbre de rotation règle la rotation de l'arbre de rotation monté sur le corps de toupie afin qu'il tourne. Cette construction permet une variation de la rotation de la toupie en fonction de sa vitesse si bien que les parties jouées sont agréables. Dans ce mode de réalisation, le mécanisme de commande d'arbre de rotation peut être constitué par des organes de pression placés à la surface latérale de l'arbre de rotation et opposés, et les organes de pression sont mobiles en direction perpendiculaire à l'arbre de rotation et sont constamment rappelés élastiquement à distance de l'arbre si bien que la force centrifuge provoque une action sur les organes de pression, et les organes de pression peuvent pousser l'arbre malgré la force élastique des ressorts, si bien que l'arbre tourne avec le corps de toupie. Lorsque la vitesse de rotation de l'arbre de rotation diminue au cours du temps, la configuration précitée permet à la force d'élasticité de chacun des organes de pression de dépasser la force centrifuge, si bien que l'arbre peut être libéré des organes de pression et l'arbre tourne indépendamment du corps de toupie. La toupie peut ainsi continuer à tourner et son arbre peut ne pas tourner. L'arbre de rotation de la toupie selon l'invention peut avoir une extrémité inférieure plate. L'arbre peut alors tourner avec le corps de toupie au début de la rotation. Lorsqu'une table de jeu utilisée pour faire tourner la toupie est concave, l'emplacement auquel l'arbre est au contact de la table varie au cours du temps, et l'action de la force de pesanteur sur la toupie varie de manière correspondante si bien que la toupie continue à tourner en se déplaçant dans toutes les directions. Lorsque la vitesse de rotation de l'arbre est réduite, l'arbre tourne indépendamment du corps de toupie et garde une position de contact avec la table. La toupie a alors une position constante si bien qu'elle tourne en position fixe. La toupie selon l'invention peut être constituée de plusieurs organes plats montés les uns sur les autres. La force centrifuge de la toupie est alors accrue, sa rotation est stable, sa résistance à la rotation est réduite, etc. Le mécanisme de commande de l'arbre de rotation peut être monté sur l'organe inférieur parmi les organes empilés, si bien qu'une variation de la combinaison des organes plats peut être réalisée avec des organes intermédiaire et supérieur plats. L'un au moins des organes plats peut être un organe de lest. La toupie peut alors avoir d'excellentes caractéristiques de rotation. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux toupies qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Toupie, caractérisée en ce qu'elle comprend : un corps de toupie (A) ayant un arbre de rotation (4) disposé à une partie inférieure du corps (A) de toupie et un support de monture (5) placé à l'intérieur, le corps de toupie (A) ayant plusieurs organes plats (1,2, 3), les organes plats (1, 2,3) se recouvrant, et les organes plats (1, 2,3) sont montés de façon amovible par rapport aux autres organes plats grâce au dispositif de support de monture (5). 2. Toupie selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de toupie (A) a un mécanisme (25) de commande d'arbre de rotation destiné à régler la rotation de l'arbre de rotation (4). 3. Toupie selon la revendication 2, caractérisée en ce que le mécanisme (25) de commande d'arbre de rotation comporte des organes de pression (25) placés à une surface latérale de l'arbre de rotation l'un en face de l'autre, les organes de pression (25) sont mobiles en direction perpendiculaire à l'arbre de rotation (4) et sont rappelés élastiquement constamment afin qu'ils s'écartent de l'arbre de rotation (4), et la force centrifuge due à la rotation de la toupie met en contact élastique la surface latérale de l'arbre de rotation (4) et les organes de pression (25). 4. Toupie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'arbre de rotation (4) a une extrémité inférieure plate. 5. Toupie selon la revendication 2, caractérisée en ce que le mécanisme (25) de commande d'arbre de rotation est disposé sur un organe plat inférieur (1) parmi les organes plats (1, 2,3). 6. Toupie selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'un au moins (2) des organes plats (1, 2,3) est constitué par un organe de lest.